JPH04285806A - シリコン単結晶基板の反りの測定方法 - Google Patents
シリコン単結晶基板の反りの測定方法Info
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- JPH04285806A JPH04285806A JP4967991A JP4967991A JPH04285806A JP H04285806 A JPH04285806 A JP H04285806A JP 4967991 A JP4967991 A JP 4967991A JP 4967991 A JP4967991 A JP 4967991A JP H04285806 A JPH04285806 A JP H04285806A
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- ray
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
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Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Optical Transform (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン単結晶基板の
反りの測定方法に関するものである。
反りの測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、シリコン単結晶基板の反りの測定
は、図4に示した基準面22からウェハ表面までの距離
の最小値23と最大値24との差25を干渉計を使用し
て測定している。干渉計とは、光源からきた光波を分割
し、一方を測定対称物に当て、反射した波面を他方の参
照波と重ねて干渉させ、その干渉縞を測定する方法であ
る(精密機械,54−4,695,1985)。
は、図4に示した基準面22からウェハ表面までの距離
の最小値23と最大値24との差25を干渉計を使用し
て測定している。干渉計とは、光源からきた光波を分割
し、一方を測定対称物に当て、反射した波面を他方の参
照波と重ねて干渉させ、その干渉縞を測定する方法であ
る(精密機械,54−4,695,1985)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような測定方法で
は、測定精度は、最高でも使用光源の波長の50分の1
程度に限定される。光源としては、通常、0.5ミクロ
ン程度の可視光を使用するので、測定精度は0.01ミ
クロン程度に限定され、それ以上の測定精度の向上は期
待できない。
は、測定精度は、最高でも使用光源の波長の50分の1
程度に限定される。光源としては、通常、0.5ミクロ
ン程度の可視光を使用するので、測定精度は0.01ミ
クロン程度に限定され、それ以上の測定精度の向上は期
待できない。
【0004】本発明の目的は、このような従来の欠点を
解決したシリコン単結晶基板の反りの測定方法を提供す
ることにある。
解決したシリコン単結晶基板の反りの測定方法を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明に係るシリコン単結晶基板の反りの測定方法に
おいては、発散角が、被測定試料であるシリコン単結晶
の回折角度幅の百分の1以下の入射X線を、被測定試料
で回折させた後、その回折X線を記録するものである。
、本発明に係るシリコン単結晶基板の反りの測定方法に
おいては、発散角が、被測定試料であるシリコン単結晶
の回折角度幅の百分の1以下の入射X線を、被測定試料
で回折させた後、その回折X線を記録するものである。
【0006】
【作用】本発明においては、発散角が、被測定試料であ
るシリコン単結晶の回折角度幅の百分の1以下の入射X
線を、被測定試料で回折させた場合、回折強度曲線は試
料の回折角度幅の10分の1程度の振動的なプロファイ
ルを持つため、入射条件の僅かな差を回折X線強度の大
きな差として検出できる。一般に、シリコン単結晶の回
折角度幅は数秒のオーダーであるので、その百分の1程
度の入射条件の差異を検出できる。
るシリコン単結晶の回折角度幅の百分の1以下の入射X
線を、被測定試料で回折させた場合、回折強度曲線は試
料の回折角度幅の10分の1程度の振動的なプロファイ
ルを持つため、入射条件の僅かな差を回折X線強度の大
きな差として検出できる。一般に、シリコン単結晶の回
折角度幅は数秒のオーダーであるので、その百分の1程
度の入射条件の差異を検出できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
する。
【0008】まず、図1(a)のように、X線焦点1よ
り発生したX線ビーム2を矢印で示した如く、スリット
3を通じ、モノクロメータ結晶4,5で単色化及びビー
ム幅の拡大化がおこなった後、ピンホールスリット6を
通じ、回折をおこす幾何学的条件を満足する入射角度θ
3に保持された試料結晶7の中心部に入射させる。
り発生したX線ビーム2を矢印で示した如く、スリット
3を通じ、モノクロメータ結晶4,5で単色化及びビー
ム幅の拡大化がおこなった後、ピンホールスリット6を
通じ、回折をおこす幾何学的条件を満足する入射角度θ
3に保持された試料結晶7の中心部に入射させる。
【0009】次に、試料結晶7を回転中心8を中心とし
てθ3+Δθだけ回転し、回折されたX線ビーム11を
X線検出器10により計数する。ここで、モノクロメー
タ結晶の役割は、入射X線ビーム11を単色化し、その
発散角をシリコン単結晶の回折角度幅の百分の1以下に
小さくすると共にビーム幅を拡大することにある。その
ためには、X線の動力学的理論に基づき(アクタ・クリ
スタログラフィカ,A24,200,1968)、図1
で示した如くX線をモノクロメータ結晶4,5で非対称
反射を2回以上させ、試料結晶へ入射する必要がある。 非対称反射とは、モノクロメータ結晶の結晶表面(直線
ABで示した。)と入射X線ビーム2とがなす角θ1と
、結晶表面と反射X線ビーム8とがなす角θ2とが異な
る反射を言い、モノクロメータとして用いる場合は、θ
1<θ2の条件で用いられる。この条件下では、X線は
、そのビーム幅が拡大されると同時に発散角が非常に狭
くされ、試料結晶に入射される。図2には、一例として
、222非対称反射を2回させて、発散角を0.01秒
にした波長0.072nmのX線を入射し、試料である
351.5μmのシリコンウェハにより回折された、2
22対称反射の強度とΔθとの関係を測定した図を示す
。このように、入射角と回折強度の関係は振動的な曲線
を示し、1つのピークの幅は0.1〜0.4秒程度であ
る。
てθ3+Δθだけ回転し、回折されたX線ビーム11を
X線検出器10により計数する。ここで、モノクロメー
タ結晶の役割は、入射X線ビーム11を単色化し、その
発散角をシリコン単結晶の回折角度幅の百分の1以下に
小さくすると共にビーム幅を拡大することにある。その
ためには、X線の動力学的理論に基づき(アクタ・クリ
スタログラフィカ,A24,200,1968)、図1
で示した如くX線をモノクロメータ結晶4,5で非対称
反射を2回以上させ、試料結晶へ入射する必要がある。 非対称反射とは、モノクロメータ結晶の結晶表面(直線
ABで示した。)と入射X線ビーム2とがなす角θ1と
、結晶表面と反射X線ビーム8とがなす角θ2とが異な
る反射を言い、モノクロメータとして用いる場合は、θ
1<θ2の条件で用いられる。この条件下では、X線は
、そのビーム幅が拡大されると同時に発散角が非常に狭
くされ、試料結晶に入射される。図2には、一例として
、222非対称反射を2回させて、発散角を0.01秒
にした波長0.072nmのX線を入射し、試料である
351.5μmのシリコンウェハにより回折された、2
22対称反射の強度とΔθとの関係を測定した図を示す
。このように、入射角と回折強度の関係は振動的な曲線
を示し、1つのピークの幅は0.1〜0.4秒程度であ
る。
【0010】次に、図1(b)のように、試料結晶7を
先に測定した回折強度曲線のある1つのピーク位置に回
折強度がなるような入射角度θ3+Δθ3に固定した後
、スリット6を広げ、すべてのX線ビーム11が試料結
晶7に入射するようにし、原子核乾板12に回折X線1
3を記録する。原子核乾板12に記録される回折X線強
度は図3に示すように試料結晶7が波線で示したように
反りがない場合は、試料結晶7のどの部分に対しても入
射X線は同一入射角であるため、一様な強度分布を示す
が、実線で示したように反りがある場合には、試料結晶
7の場所により入射X線の入射角A1,A2,A3,A
4がそれぞれ異なるため、それに対応した回折強度が原
子核乾板12に記録される。そのため、記録された強度
分布を測定すれば、試料結晶7の反りを求めることが可
能となる。本実施例では、約0.01秒の入射角の差を
検出できるが、この値は従来法の測定のような距離の差
に換算すると、6インチシリコン単結晶基板の場合約0
.002μmの差を測定していることに相当する。
先に測定した回折強度曲線のある1つのピーク位置に回
折強度がなるような入射角度θ3+Δθ3に固定した後
、スリット6を広げ、すべてのX線ビーム11が試料結
晶7に入射するようにし、原子核乾板12に回折X線1
3を記録する。原子核乾板12に記録される回折X線強
度は図3に示すように試料結晶7が波線で示したように
反りがない場合は、試料結晶7のどの部分に対しても入
射X線は同一入射角であるため、一様な強度分布を示す
が、実線で示したように反りがある場合には、試料結晶
7の場所により入射X線の入射角A1,A2,A3,A
4がそれぞれ異なるため、それに対応した回折強度が原
子核乾板12に記録される。そのため、記録された強度
分布を測定すれば、試料結晶7の反りを求めることが可
能となる。本実施例では、約0.01秒の入射角の差を
検出できるが、この値は従来法の測定のような距離の差
に換算すると、6インチシリコン単結晶基板の場合約0
.002μmの差を測定していることに相当する。
【0011】このように本発明によれば、感度の高いシ
リコン単結晶基板の反りの測定が可能になった。また、
回折X線の記録方法としては、原子核乾板やX線用フィ
ルムに記録する写真法、あるいはX線テレビカメラ法の
いずれによってもよい。
リコン単結晶基板の反りの測定が可能になった。また、
回折X線の記録方法としては、原子核乾板やX線用フィ
ルムに記録する写真法、あるいはX線テレビカメラ法の
いずれによってもよい。
【0012】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、シリコン単
結晶基板の反りの測定の高感度化が達成され、大口径シ
リコン単結晶基板の試験,評価等に与える効果は大きく
、その経済的効果は大きい。
結晶基板の反りの測定の高感度化が達成され、大口径シ
リコン単結晶基板の試験,評価等に与える効果は大きく
、その経済的効果は大きい。
【図1】本発明の一実施例における測定方法を示す模式
図である。
図である。
【図2】本発明の一実施例により得られた回折強度曲線
を示す図である。
を示す図である。
【図3】試料結晶の反りと入射X線との関係を示した模
式図である。
式図である。
【図4】従来の測定方法を示す模式図である。
1 X線焦点
2,11 X線ビーム
3,9 スリット
4,5 モノクロメータ結晶
6 可変スリット
7,21 試料結晶
8 試料結晶の中心
10 X線検出器
12 原子核乾板
23 最小値
24 最大値
Claims (1)
- 【請求項1】 発散角が、被測定試料であるシリコン
単結晶の回折角度幅の百分の1以下の入射X線を、被測
定試料で回折させた後、その回折X線を記録することを
特徴とするシリコン単結晶基板の反りの測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4967991A JPH04285806A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | シリコン単結晶基板の反りの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4967991A JPH04285806A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | シリコン単結晶基板の反りの測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04285806A true JPH04285806A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12837867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4967991A Pending JPH04285806A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | シリコン単結晶基板の反りの測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04285806A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011007645A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Nec Corp | 非破壊単結晶基板応力測定法、測定装置および測定プログラム |
DE102016101988A1 (de) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Den Bundesminister Für Wirtschaft Und Energie, Dieser Vertreten Durch Den Präsidenten Der Bundesanstalt Für Materialforschung Und -Prüfung (Bam) | Röntgenanalysator, Vorrichtung und Verfahren zur Röntgenabsorptionsspektroskopie |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP4967991A patent/JPH04285806A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011007645A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Nec Corp | 非破壊単結晶基板応力測定法、測定装置および測定プログラム |
DE102016101988A1 (de) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Den Bundesminister Für Wirtschaft Und Energie, Dieser Vertreten Durch Den Präsidenten Der Bundesanstalt Für Materialforschung Und -Prüfung (Bam) | Röntgenanalysator, Vorrichtung und Verfahren zur Röntgenabsorptionsspektroskopie |
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