JPH0552777A - 全反射蛍光ｘ線分析装置の入射角補正方法 - Google Patents
全反射蛍光ｘ線分析装置の入射角補正方法Info
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- JPH0552777A JPH0552777A JP23554991A JP23554991A JPH0552777A JP H0552777 A JPH0552777 A JP H0552777A JP 23554991 A JP23554991 A JP 23554991A JP 23554991 A JP23554991 A JP 23554991A JP H0552777 A JPH0552777 A JP H0552777A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の全反射蛍光Ｘ線分析装置についてＸ線
の入射角の基準を一致させ、この入射角の補正を正確に
行うことができる。 【構成】 全反射蛍光Ｘ線分析装置において、面方向
｛１００｝のシリコンウェーハに照射したＸ線（ＷＬβ
1）の回折強度が、このＸ線の垂直面の入射角に伴って
変化するとき、Ｓｉ−Ｋαの強度（ＩSi）とＷ−Ｋαの
回折強度（ＩW）との比が、ある入射角で急変する現象
を見いだし、この現象をＸ線の入射角の基準の補正に応
用する。
の入射角の基準を一致させ、この入射角の補正を正確に
行うことができる。 【構成】 全反射蛍光Ｘ線分析装置において、面方向
｛１００｝のシリコンウェーハに照射したＸ線（ＷＬβ
1）の回折強度が、このＸ線の垂直面の入射角に伴って
変化するとき、Ｓｉ−Ｋαの強度（ＩSi）とＷ−Ｋαの
回折強度（ＩW）との比が、ある入射角で急変する現象
を見いだし、この現象をＸ線の入射角の基準の補正に応
用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハ表面の不純物
濃度を測定することができる全反射蛍光Ｘ線分析装置
（ＴＸＲＦ装置）の入射角補正方法に関する。
濃度を測定することができる全反射蛍光Ｘ線分析装置
（ＴＸＲＦ装置）の入射角補正方法に関する。
【０００２】
【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。
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。
【０００３】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ＴＸＲＦ装置がある。この装置
は、Ｘ線が物質面に対して非常に低い角度で入射する
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。すなわち、入射Ｘ線を試料に対して非常に低
い角度（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線を
半導体Ｘ線検出器（ＳＳＤ）で検出するものである。
検出・評価装置としてＴＸＲＦ装置がある。この装置
は、Ｘ線が物質面に対して非常に低い角度で入射する
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。すなわち、入射Ｘ線を試料に対して非常に低
い角度（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線を
半導体Ｘ線検出器（ＳＳＤ）で検出するものである。
【０００４】これまでは、このようなＴＸＲＦ装置にお
いて、Ｘ線の入射角を変化させ、Ｓｉ−Ｋαの蛍光Ｘ線
強度を測定し、図２に示すようなグラフを求め、このグ
ラフの変曲点をＸ線の入射角補正の基準としていた。す
なわち、シリコンウェーハを評価（不純物濃度の測定等
による評価）する場合、単一のＴＸＲＦ装置で行う場合
はその基準（Ｘ線入射角）が単一であるため、多数のシ
リコンウェーハについて正確に評価することができる。
しかし、複数のＴＸＲＦ装置を使用して評価を行うに
は、この基準がばらついており、装置間では正確な評価
ができない。そこで、複数の装置間で基準を統一するた
めに、図２の変曲点を用いて入射角の補正を行ってい
た。
いて、Ｘ線の入射角を変化させ、Ｓｉ−Ｋαの蛍光Ｘ線
強度を測定し、図２に示すようなグラフを求め、このグ
ラフの変曲点をＸ線の入射角補正の基準としていた。す
なわち、シリコンウェーハを評価（不純物濃度の測定等
による評価）する場合、単一のＴＸＲＦ装置で行う場合
はその基準（Ｘ線入射角）が単一であるため、多数のシ
リコンウェーハについて正確に評価することができる。
しかし、複数のＴＸＲＦ装置を使用して評価を行うに
は、この基準がばらついており、装置間では正確な評価
ができない。そこで、複数の装置間で基準を統一するた
めに、図２の変曲点を用いて入射角の補正を行ってい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＴＸＲＦ装置において、図２に見られるように、Ｓ
ｉ−Ｋαの回折強度の実測カーブは連続的に変化してお
り曖昧であって、この変曲点は一義的に、すなわちどの
入射角を基準として補正を行ってよいかが定まらなかっ
た。この結果、各ＴＸＲＦ装置ごとにＸ線の入射角の基
準が一致せず、この入射角の補正を正確に行うことがで
きないという課題があった。
うなＴＸＲＦ装置において、図２に見られるように、Ｓ
ｉ−Ｋαの回折強度の実測カーブは連続的に変化してお
り曖昧であって、この変曲点は一義的に、すなわちどの
入射角を基準として補正を行ってよいかが定まらなかっ
た。この結果、各ＴＸＲＦ装置ごとにＸ線の入射角の基
準が一致せず、この入射角の補正を正確に行うことがで
きないという課題があった。
【０００６】
【課題を解決するための着眼点】そこで、本発明者は、
ＴＸＲＦ装置において、面方向｛１００｝シリコンウェ
ーハに照射したＸ線（ＷＬβ1）の回折強度が、このＸ
線の垂直面内の入射角に伴って変化するとき、Ｓｉ−Ｋ
αの強度（ＩSi）とＷ−Ｌβの回折強度（ＩW）との比
が、ある入射角で急変する現象を見いだした。そこで、
本発明は、この現象をＸ線の入射角の基準の補正に応用
したＴＸＲＦ装置の入射角補正方法を提供するものであ
る。
ＴＸＲＦ装置において、面方向｛１００｝シリコンウェ
ーハに照射したＸ線（ＷＬβ1）の回折強度が、このＸ
線の垂直面内の入射角に伴って変化するとき、Ｓｉ−Ｋ
αの強度（ＩSi）とＷ−Ｌβの回折強度（ＩW）との比
が、ある入射角で急変する現象を見いだした。そこで、
本発明は、この現象をＸ線の入射角の基準の補正に応用
したＴＸＲＦ装置の入射角補正方法を提供するものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、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、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
分析装置を用いて、シリコンウェーハの垂直面内のＸ線
の入射角を変化させて、シリコンの蛍光Ｘ線強度および
入射Ｘ線の回折強度を測定し、この入射Ｘ線の回折強度
とシリコンの蛍光Ｘ線強度との比が不連続となる点を求
め、この不連続点の入射角をその分析角度補正の基準と
する全反射蛍光Ｘ線分析装置の入射角補正方法である。
は、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、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
分析装置を用いて、シリコンウェーハの垂直面内のＸ線
の入射角を変化させて、シリコンの蛍光Ｘ線強度および
入射Ｘ線の回折強度を測定し、この入射Ｘ線の回折強度
とシリコンの蛍光Ｘ線強度との比が不連続となる点を求
め、この不連続点の入射角をその分析角度補正の基準と
する全反射蛍光Ｘ線分析装置の入射角補正方法である。
【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のシリコンが面方向｛１００｝のシリコンウェー
ハで、このシリコンウェーハに照射されるＸ線がＷＬβ
線であり、その水平面内での入射方位が［０１１］であ
る全反射蛍光Ｘ線分析装置の入射角補正方法である。
に記載のシリコンが面方向｛１００｝のシリコンウェー
ハで、このシリコンウェーハに照射されるＸ線がＷＬβ
線であり、その水平面内での入射方位が［０１１］であ
る全反射蛍光Ｘ線分析装置の入射角補正方法である。
【０００９】
【作用】上記のように構成された全反射蛍光Ｘ線分析装
置（ＴＸＲＦ装置）の入射角補正方法にあっては、例え
ばＴＸＲＦ装置の半導体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面方向｛１００｝の
シリコンウェーハを配置する。そして、ＴＸＲＦ装置の
Ｘ線照射機構により、このシリコンウェーハの表面に低
角度でＸ線を照射する。このとき、Ｘ線の入射方位はこ
のシリコンウェーハに対する水平面内での入射方向が
［０１１］とする。これにより発生する蛍光Ｘ線の強度
及び入射Ｘ線の回折強度をＴＸＲＦ装置のディテクタに
よって測定する。そして、このシリコンウェーハの垂直
面内の入射角を変化させて、Ｗ（タングステン）の回折
強度と、このシリコンの蛍光Ｘ線強度と、の比が不連続
となる点を求める。この不連続点をＸ線の入射角の補正
の基準とする。すなわち、複数の装置を使用して回折強
度を測定した場合に、すべての装置にあってこの不連続
点は明確に求めることができ、この点、つまりこの入射
角は一義的に求められるものである。よって同一のウェ
ーハを用いて測定した、不連続点を示す入射角を基準と
して装置間の補正を行うことにより、シリコンウェーハ
の評価を複数の装置において正確に行うことが可能とな
る。
置（ＴＸＲＦ装置）の入射角補正方法にあっては、例え
ばＴＸＲＦ装置の半導体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面方向｛１００｝の
シリコンウェーハを配置する。そして、ＴＸＲＦ装置の
Ｘ線照射機構により、このシリコンウェーハの表面に低
角度でＸ線を照射する。このとき、Ｘ線の入射方位はこ
のシリコンウェーハに対する水平面内での入射方向が
［０１１］とする。これにより発生する蛍光Ｘ線の強度
及び入射Ｘ線の回折強度をＴＸＲＦ装置のディテクタに
よって測定する。そして、このシリコンウェーハの垂直
面内の入射角を変化させて、Ｗ（タングステン）の回折
強度と、このシリコンの蛍光Ｘ線強度と、の比が不連続
となる点を求める。この不連続点をＸ線の入射角の補正
の基準とする。すなわち、複数の装置を使用して回折強
度を測定した場合に、すべての装置にあってこの不連続
点は明確に求めることができ、この点、つまりこの入射
角は一義的に求められるものである。よって同一のウェ
ーハを用いて測定した、不連続点を示す入射角を基準と
して装置間の補正を行うことにより、シリコンウェーハ
の評価を複数の装置において正確に行うことが可能とな
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係るＴＸＲＦ装置の入射角補
正方法の一実施例について、図１、図３、および、図４
を参照して説明する。
正方法の一実施例について、図１、図３、および、図４
を参照して説明する。
【００１１】図４にＴＸＲＦ装置の概略構成を示すよう
に、この装置はサンプルホルダ１１を備え、このサンプ
ルホルダ１１の上には面方向｛１００｝のシリコンウェ
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。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。１６はＸ線照
射管であって、Ｗのターゲットから励起した１次Ｘ線を
上記サンプルホルダ１１に保持されたシリコンウェーハ
１２に対して所定の低角度で入射するものである。１７
はこのシリコンウェーハ１２の入射Ｘ線に対する角度を
決定するために用いるシンチレーションカウンタであ
る。これらのＸ線照射管１６とシンチレーションカウン
タ１７とは、水平面内でこのサンプルホルダ１１を挟ん
で互いに１８０度離間し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る。コンピュ
ータ２０は、周知の構成であって、Ｉ／Ｏ、ＲＡＭ、Ｒ
ＯＭ、ＣＰＵ等によって構成されている。
に、この装置はサンプルホルダ１１を備え、このサンプ
ルホルダ１１の上には面方向｛１００｝のシリコンウェ
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。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。１６はＸ線照
射管であって、Ｗのターゲットから励起した１次Ｘ線を
上記サンプルホルダ１１に保持されたシリコンウェーハ
１２に対して所定の低角度で入射するものである。１７
はこのシリコンウェーハ１２の入射Ｘ線に対する角度を
決定するために用いるシンチレーションカウンタであ
る。これらのＸ線照射管１６とシンチレーションカウン
タ１７とは、水平面内でこのサンプルホルダ１１を挟ん
で互いに１８０度離間し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る。コンピュ
ータ２０は、周知の構成であって、Ｉ／Ｏ、ＲＡＭ、Ｒ
ＯＭ、ＣＰＵ等によって構成されている。
【００１２】したがって、Ｘ線照射管１６よりスリット
１８を介してシリコンウェーハ１２表面に、ＷのＬβ1
線が低角度で入射されると、シリコンウェーハ１２の表
面に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。ＳＳＤ１４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。
１８を介してシリコンウェーハ１２表面に、ＷのＬβ1
線が低角度で入射されると、シリコンウェーハ１２の表
面に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。ＳＳＤ１４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。
【００１３】このとき、Ｘ線（Ｗ−Ｌβ1）の入射方位
はこのシリコンウェーハ１２に対する水平面内での入射
方向が［０１１］とする（図３参照）。これにより発生
する蛍光Ｘ線の強度及び入射Ｘ線の回折強度をそのディ
テクタ１４によって測定する。次に、このシリコンウェ
ーハ１２の垂直面内の入射角を例えば０.００５゜単位
で順番に変化させて、ＷのＬβ1線の回折強度（ＩW）
と、このＳｉ−Ｋα線の強度ＩSiと、を測定する。そし
て、ＷのＬβ1線の回折強度（ＩW）とＳｉ−Ｋα線の強
度ＩSiとの比が不連続となる点を求める。図１に示すよ
うに、この不連続点では、Ｘ線の入射角が０.０９゜で
ある。この不連続点とは、入射角の測定単位当りの比の
変化量が大幅に変化した点である。この０.０９゜は、
Ｘ線の入射角補正の基準として使用できる。すなわち、
本発明によると、Ｘ線の入射角補正の基準点は、明確に
１点（０.０９゜）として求まり、複数の、例えばメー
カの異なる場合でもそれらのＴＸＲＦ装置ごとに、この
基準点が異なることはない。
はこのシリコンウェーハ１２に対する水平面内での入射
方向が［０１１］とする（図３参照）。これにより発生
する蛍光Ｘ線の強度及び入射Ｘ線の回折強度をそのディ
テクタ１４によって測定する。次に、このシリコンウェ
ーハ１２の垂直面内の入射角を例えば０.００５゜単位
で順番に変化させて、ＷのＬβ1線の回折強度（ＩW）
と、このＳｉ−Ｋα線の強度ＩSiと、を測定する。そし
て、ＷのＬβ1線の回折強度（ＩW）とＳｉ−Ｋα線の強
度ＩSiとの比が不連続となる点を求める。図１に示すよ
うに、この不連続点では、Ｘ線の入射角が０.０９゜で
ある。この不連続点とは、入射角の測定単位当りの比の
変化量が大幅に変化した点である。この０.０９゜は、
Ｘ線の入射角補正の基準として使用できる。すなわち、
本発明によると、Ｘ線の入射角補正の基準点は、明確に
１点（０.０９゜）として求まり、複数の、例えばメー
カの異なる場合でもそれらのＴＸＲＦ装置ごとに、この
基準点が異なることはない。
【００１４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ＴＸＲＦ装置において、Ｘ線の入射角の角度を正確
に各装置間の補正の基準として用いることができる。こ
のＸ線の入射角は多数のＴＸＲＦ装置間で、ばらつかな
いようにすることができる。この結果、半導体産業にお
けるシリコンウェーハの評価に多大の効果をもたらすこ
とができる。
ば、ＴＸＲＦ装置において、Ｘ線の入射角の角度を正確
に各装置間の補正の基準として用いることができる。こ
のＸ線の入射角は多数のＴＸＲＦ装置間で、ばらつかな
いようにすることができる。この結果、半導体産業にお
けるシリコンウェーハの評価に多大の効果をもたらすこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例に係るＷの積分強度とＳｉの
積分強度との比をＸ線の入射角との関係で示すグラフで
ある。
積分強度との比をＸ線の入射角との関係で示すグラフで
ある。
【図２】従来例に係るＸ線の入射角とＷの積分強度また
はＳｉの積分強度との関係を示すグラフである。
はＳｉの積分強度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施例に係るシリコンウェーハの水
平面内でのＸ線の入射方位を示す平面図である。
平面内でのＸ線の入射方位を示す平面図である。
【図４】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である。
置を示すブロック図である。
１１ サンプルホルダ １２ シリコンウェーハ １４ ディテクタ １６ Ｘ線照射管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 悦郎 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内 (72)発明者 島貫 康 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 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、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線分析装置を用いて、 シリコンウェーハの垂直面内のＸ線の入射角を変化させ
て、シリコンの蛍光Ｘ線強度および入射Ｘ線の回折強度
を測定し、 この入射Ｘ線の回折強度とシリコンの蛍光Ｘ線強度との
比が不連続となる点を求め、 この不連続点の入射角をその分析角度補正の基準とする
ことを特徴とする全反射蛍光Ｘ線分析装置の入射角補正
方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の試料が面方向｛１０
０｝のシリコンウェーハで、このシリコンウェーハに照
射されるＸ線がＷＬβ線であり、その水平面内での入射
方位が［０１１］であることを特徴とする全反射蛍光Ｘ
線分析装置の入射角補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23554991A JPH0552777A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 全反射蛍光ｘ線分析装置の入射角補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23554991A JPH0552777A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 全反射蛍光ｘ線分析装置の入射角補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552777A true JPH0552777A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16987631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23554991A Withdrawn JPH0552777A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 全反射蛍光ｘ線分析装置の入射角補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552777A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5457726A (en) * | 1993-10-07 | 1995-10-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Analyzer for total reflection fluorescent x-ray and its correcting method |
| JP2009222463A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Rigaku Corp | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP23554991A patent/JPH0552777A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5457726A (en) * | 1993-10-07 | 1995-10-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Analyzer for total reflection fluorescent x-ray and its correcting method |
| JP2009222463A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Rigaku Corp | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |