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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- Japan
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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
- Optical Transform (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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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