JPH06283585A - 半導体評価装置 - Google Patents
半導体評価装置Info
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- JPH06283585A JPH06283585A JP5067173A JP6717393A JPH06283585A JP H06283585 A JPH06283585 A JP H06283585A JP 5067173 A JP5067173 A JP 5067173A JP 6717393 A JP6717393 A JP 6717393A JP H06283585 A JPH06283585 A JP H06283585A
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- ray
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウェーハの表面の微小欠陥の評価が容
易に行え、また欠陥発生箇所での不純物の対応関係を明
確にし得る半導体評価装置を提供する。 【構成】 単色Ｘ線ビームｂを半導体ウェーハ７の表面
に全反射臨界角以下で入射させると共にブラッグ反射を
起こすように回折条件に合わせるようにして回折Ｘ線ｃ
を回折Ｘ線検出器１１で測定するようにしてあり、単色
Ｘ線ビームｂの半導体ウェーハ７表面への入射角が微小
なものとなり、広い範囲への照射が可能となって表面の
結晶欠陥の検出が広い範囲に亘り高い分解性能をもって
行え、半導体ウェーハ７の表面の微小欠陥の評価が容易
に行える。また同じ測定条件のまま切り換え測定できる
ようにした蛍光Ｘ線検出器１２で、半導体ウェーハ７の
表面からの全反射蛍光Ｘ線ｄのエネルギースペクトルを
測定することで、結晶欠陥の発生箇所での不純物の対応
関係を明確にすることができる。
易に行え、また欠陥発生箇所での不純物の対応関係を明
確にし得る半導体評価装置を提供する。 【構成】 単色Ｘ線ビームｂを半導体ウェーハ７の表面
に全反射臨界角以下で入射させると共にブラッグ反射を
起こすように回折条件に合わせるようにして回折Ｘ線ｃ
を回折Ｘ線検出器１１で測定するようにしてあり、単色
Ｘ線ビームｂの半導体ウェーハ７表面への入射角が微小
なものとなり、広い範囲への照射が可能となって表面の
結晶欠陥の検出が広い範囲に亘り高い分解性能をもって
行え、半導体ウェーハ７の表面の微小欠陥の評価が容易
に行える。また同じ測定条件のまま切り換え測定できる
ようにした蛍光Ｘ線検出器１２で、半導体ウェーハ７の
表面からの全反射蛍光Ｘ線ｄのエネルギースペクトルを
測定することで、結晶欠陥の発生箇所での不純物の対応
関係を明確にすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハの結晶
欠陥や不純物等を評価する半導体評価装置に関する。
欠陥や不純物等を評価する半導体評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体ウェーハの結晶欠陥評価に
用いられるＸ線トポグラフィとして、ラング法やベルク
・バレット法、あるいは二結晶トポグラフ法、さらにシ
ンクロトロン放射光と複数個のモノクロメータを組み合
わせた平面波トポグラフや超平面波トポグラフがある。
用いられるＸ線トポグラフィとして、ラング法やベルク
・バレット法、あるいは二結晶トポグラフ法、さらにシ
ンクロトロン放射光と複数個のモノクロメータを組み合
わせた平面波トポグラフや超平面波トポグラフがある。
【０００３】しかし、半導体ウェーハの表面近傍のデバ
イスの形成された領域での微小欠陥を評価する際、ラン
グ法は透過型であるため内部の欠陥との分離が困難であ
るという問題がある。またベルク・バレット法は反射型
であるため表面評価に向いているが、回折条件が比較的
緩く微小欠陥のコントラストがつきにくく評価が難しい
という問題がある。
イスの形成された領域での微小欠陥を評価する際、ラン
グ法は透過型であるため内部の欠陥との分離が困難であ
るという問題がある。またベルク・バレット法は反射型
であるため表面評価に向いているが、回折条件が比較的
緩く微小欠陥のコントラストがつきにくく評価が難しい
という問題がある。
【０００４】その他の方法は、モノクロメータを用いる
ため強度減衰が大きいために測定時間を増加させる必要
があり、こうして時間を増加させている間に回折条件か
らのずれが生じるという問題がある。またこれらはモノ
クロメータの大きさの制約等により、例えば直径６イン
チあるいは８インチと大口径の半導体ウェーハの全面評
価は困難である。
ため強度減衰が大きいために測定時間を増加させる必要
があり、こうして時間を増加させている間に回折条件か
らのずれが生じるという問題がある。またこれらはモノ
クロメータの大きさの制約等により、例えば直径６イン
チあるいは８インチと大口径の半導体ウェーハの全面評
価は困難である。
【０００５】さらに、上記の各方法では欠陥の発生箇所
については明らかになるものの、その欠陥発生箇所での
不純物との対応関係については、ニーズが高いにも拘ら
ず欠陥像との対応が取れる装置がなく、欠陥発生箇所で
の不純物の対応関係について明確にできないのが現状で
ある。
については明らかになるものの、その欠陥発生箇所での
不純物との対応関係については、ニーズが高いにも拘ら
ず欠陥像との対応が取れる装置がなく、欠陥発生箇所で
の不純物の対応関係について明確にできないのが現状で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は半
導体ウェーハの表面近傍のデバイスの形成された領域で
の微小欠陥を評価するのが困難であり、また欠陥発生箇
所での不純物の対応関係が明確にし難い状況にあった。
このような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その
目的とするところは半導体ウェーハの表面の微小欠陥の
評価が容易に行えるものであり、また欠陥発生箇所での
不純物の対応関係を明確にし得る半導体評価装置を提供
することにある。
導体ウェーハの表面近傍のデバイスの形成された領域で
の微小欠陥を評価するのが困難であり、また欠陥発生箇
所での不純物の対応関係が明確にし難い状況にあった。
このような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その
目的とするところは半導体ウェーハの表面の微小欠陥の
評価が容易に行えるものであり、また欠陥発生箇所での
不純物の対応関係を明確にし得る半導体評価装置を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体評価装置
は、単色・平行なＸ線ビームを放射するＸ線ビーム放射
手段と、半導体ウェーハを支持すると共に該半導体ウェ
ーハの表面へ投射されたＸ線ビーム放射手段からのＸ線
ビームの入射角を調整可能な半導体ウェーハ支持手段
と、半導体ウェーハの表面からの回折Ｘ線の検出手段と
を備え、Ｘ線ビーム放射手段からのＸ線ビームが半導体
ウェーハの表面に全反射臨界角以下で入射させると共に
ブラッグ反射を起こすように回折条件に合わせて回折Ｘ
線の検出手段で回折Ｘ線を測定するようにしたことを特
徴とするものであり、単色・平行なＸ線ビームを放射す
るＸ線ビーム放射手段と、半導体ウェーハを支持すると
共に該半導体ウェーハの表面へ投射されたＸ線ビーム放
射手段からのＸ線ビームの入射角を調整可能な半導体ウ
ェーハ支持手段と、半導体ウェーハの表面からの回折Ｘ
線の検出器及び蛍光Ｘ線の検出器を切り換えて用いられ
るようにした検出手段とを備え、Ｘ線ビーム放射手段か
らのＸ線ビームが半導体ウェーハの表面に全反射臨界角
以下で入射させると共にブラッグ反射を起こすように回
折条件に合わせ、検出手段を切り換えることで同一の条
件のもとで回折Ｘ線の検出器で回折Ｘ線を測定し、蛍光
Ｘ線の検出器で全反射蛍光Ｘ線を測定するようにしたこ
とを特徴とするものである。
は、単色・平行なＸ線ビームを放射するＸ線ビーム放射
手段と、半導体ウェーハを支持すると共に該半導体ウェ
ーハの表面へ投射されたＸ線ビーム放射手段からのＸ線
ビームの入射角を調整可能な半導体ウェーハ支持手段
と、半導体ウェーハの表面からの回折Ｘ線の検出手段と
を備え、Ｘ線ビーム放射手段からのＸ線ビームが半導体
ウェーハの表面に全反射臨界角以下で入射させると共に
ブラッグ反射を起こすように回折条件に合わせて回折Ｘ
線の検出手段で回折Ｘ線を測定するようにしたことを特
徴とするものであり、単色・平行なＸ線ビームを放射す
るＸ線ビーム放射手段と、半導体ウェーハを支持すると
共に該半導体ウェーハの表面へ投射されたＸ線ビーム放
射手段からのＸ線ビームの入射角を調整可能な半導体ウ
ェーハ支持手段と、半導体ウェーハの表面からの回折Ｘ
線の検出器及び蛍光Ｘ線の検出器を切り換えて用いられ
るようにした検出手段とを備え、Ｘ線ビーム放射手段か
らのＸ線ビームが半導体ウェーハの表面に全反射臨界角
以下で入射させると共にブラッグ反射を起こすように回
折条件に合わせ、検出手段を切り換えることで同一の条
件のもとで回折Ｘ線の検出器で回折Ｘ線を測定し、蛍光
Ｘ線の検出器で全反射蛍光Ｘ線を測定するようにしたこ
とを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】上記のように構成された半導体評価装置は、半
導体ウェーハの表面へ投射された単色Ｘ線ビームの入射
角を調整可能とし、さらに半導体ウェーハの表面からの
回折Ｘ線を検出するようにしておき、単色Ｘ線ビームを
半導体ウェーハの表面に全反射臨界角以下で入射させる
と共にブラッグ反射を起こすように回折条件に合わせて
回折Ｘ線を検出・測定するようにしたことにより、Ｘ線
ビームの半導体ウェーハ表面への入射角が微小なものと
なり、広い範囲への照射が可能となって表面の結晶欠陥
の検出が広い範囲に亘り高い分解性能をもって行え、半
導体ウェーハの表面の微小欠陥の評価が容易に行える。
また同じ測定条件のままで回折Ｘ線の検出から蛍光Ｘ線
の検出に切り換えられるようにし、半導体ウェーハの表
面からの全反射蛍光Ｘ線を測定するようにして蛍光Ｘ線
のエネルギースペクトルを測定することで、結晶欠陥の
発生箇所での不純物の対応関係を明確にすることができ
る。
導体ウェーハの表面へ投射された単色Ｘ線ビームの入射
角を調整可能とし、さらに半導体ウェーハの表面からの
回折Ｘ線を検出するようにしておき、単色Ｘ線ビームを
半導体ウェーハの表面に全反射臨界角以下で入射させる
と共にブラッグ反射を起こすように回折条件に合わせて
回折Ｘ線を検出・測定するようにしたことにより、Ｘ線
ビームの半導体ウェーハ表面への入射角が微小なものと
なり、広い範囲への照射が可能となって表面の結晶欠陥
の検出が広い範囲に亘り高い分解性能をもって行え、半
導体ウェーハの表面の微小欠陥の評価が容易に行える。
また同じ測定条件のままで回折Ｘ線の検出から蛍光Ｘ線
の検出に切り換えられるようにし、半導体ウェーハの表
面からの全反射蛍光Ｘ線を測定するようにして蛍光Ｘ線
のエネルギースペクトルを測定することで、結晶欠陥の
発生箇所での不純物の対応関係を明確にすることができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３を参
照して説明する。図１は回折Ｘ線の検出状態を示す概略
構成図であり、図２は蛍光Ｘ線の検出状態を示す概略構
成図であり、図３は表面不純物の分布状態を示す図であ
る。
照して説明する。図１は回折Ｘ線の検出状態を示す概略
構成図であり、図２は蛍光Ｘ線の検出状態を示す概略構
成図であり、図３は表面不純物の分布状態を示す図であ
る。
【００１０】図１において、１はＸ線ビーム放射部で、
これはタングステン（Ｗ）回転対陰極とランタンヘキサ
ボライト（ＬａＢ6 ）の結晶でなる大きさが０．２ｍｍ
×２０ｍｍのラインフィラメントを有し、加速電圧が６
０ｋＶでフィラメント電流が５００ｍｍＡで作動して白
色Ｘ線ａを放射するＸ線源２を備えており、さらにＸ線
源２からのＸ線の放射方向に第１のスリット３と、この
第１のスリット３を通過し入射したＸ線によって特性Ｘ
線のＷＬβ1 （波長：λ＝１．２４オングストローム）
を分光するシリコン（Ｓｉ）完全結晶を用いたモノクロ
メータ４と、第２のスリット５とが順に配置されてい
て、第２のスリット５を通過させることによって単色・
平行なＸ線ビームｂをＸ線ビーム放射部１外に放射する
ように構成されている。
これはタングステン（Ｗ）回転対陰極とランタンヘキサ
ボライト（ＬａＢ6 ）の結晶でなる大きさが０．２ｍｍ
×２０ｍｍのラインフィラメントを有し、加速電圧が６
０ｋＶでフィラメント電流が５００ｍｍＡで作動して白
色Ｘ線ａを放射するＸ線源２を備えており、さらにＸ線
源２からのＸ線の放射方向に第１のスリット３と、この
第１のスリット３を通過し入射したＸ線によって特性Ｘ
線のＷＬβ1 （波長：λ＝１．２４オングストローム）
を分光するシリコン（Ｓｉ）完全結晶を用いたモノクロ
メータ４と、第２のスリット５とが順に配置されてい
て、第２のスリット５を通過させることによって単色・
平行なＸ線ビームｂをＸ線ビーム放射部１外に放射する
ように構成されている。
【００１１】また、６は半導体ウェーハ支持部で、Ｘ線
ビーム放射部１が放射する単色・平行なＸ線ビームｂが
入射する位置に評価対象の半導体ウェーハ７（シリコン
ウェーハ）が配置されるように、その半導体ウェーハ７
をテーブル８上に支持するようになっており、テーブル
８は半導体ウェーハ７を支持した状態で制御駆動装置９
によって所定の姿勢や位置を取るように制御されると共
に座標制御が行われるようになっている。
ビーム放射部１が放射する単色・平行なＸ線ビームｂが
入射する位置に評価対象の半導体ウェーハ７（シリコン
ウェーハ）が配置されるように、その半導体ウェーハ７
をテーブル８上に支持するようになっており、テーブル
８は半導体ウェーハ７を支持した状態で制御駆動装置９
によって所定の姿勢や位置を取るように制御されると共
に座標制御が行われるようになっている。
【００１２】さらに、１０は半導体ウェーハ７からの回
折Ｘ線ｃ及び蛍光Ｘ線ｄをそれぞれ測定する検出部で、
この検出部１０は回折Ｘ線検出器１１と蛍光Ｘ線検出器
１２を備え、両検出器１１，１２は図示しない切換え機
構によって切り換えることでテーブル８上に支持された
半導体ウェーハ７の上表面にそれぞれ対向するようにな
っている。なお回折Ｘ線検出器１１は半導体ウェーハ７
の上表面に所定間隔を持って対向する原子核乾板１３
と、比例計数管１４を備えて構成される２次元検出器で
あり、蛍光Ｘ線検出器１２は同じく半導体ウェーハ７の
上表面に所定間隔を持って設けた半導体検出器等の固体
検出器（ＳＳＤ）１５を備えている。
折Ｘ線ｃ及び蛍光Ｘ線ｄをそれぞれ測定する検出部で、
この検出部１０は回折Ｘ線検出器１１と蛍光Ｘ線検出器
１２を備え、両検出器１１，１２は図示しない切換え機
構によって切り換えることでテーブル８上に支持された
半導体ウェーハ７の上表面にそれぞれ対向するようにな
っている。なお回折Ｘ線検出器１１は半導体ウェーハ７
の上表面に所定間隔を持って対向する原子核乾板１３
と、比例計数管１４を備えて構成される２次元検出器で
あり、蛍光Ｘ線検出器１２は同じく半導体ウェーハ７の
上表面に所定間隔を持って設けた半導体検出器等の固体
検出器（ＳＳＤ）１５を備えている。
【００１３】そして回折Ｘ線検出器１１と蛍光Ｘ線検出
器１２には計数回路１６が接続されていて、この計数回
路１６を介して両検出器１１，１２の検出出力は制御駆
動装置９からのテーブル８の座標制御結果と共にコンピ
ュータ１７に入力され所定の演算処理がなされ、さらに
処理結果が判断部１８に入力されて測定評価が行えるよ
うになっている。
器１２には計数回路１６が接続されていて、この計数回
路１６を介して両検出器１１，１２の検出出力は制御駆
動装置９からのテーブル８の座標制御結果と共にコンピ
ュータ１７に入力され所定の演算処理がなされ、さらに
処理結果が判断部１８に入力されて測定評価が行えるよ
うになっている。
【００１４】また、１９はシンチレーションカウンタ
で、テーブル８上の半導体ウェーハ７の上表面に投射さ
れたＸ線ビーム放射部１からのＸ線ビームｂの反射Ｘ線
ｅが第３のスリット２０を経て入射するようになってい
る。そしてこのシンチレーションカウンタ１９で全反射
Ｘ線ｅをモニタすることによってＸ線ビームｂの半導体
ウェーハ７上表面への入射角の微調整が行われる。すな
わち入射角の微調整はシンチレーションカウンタ１９で
のモニタ結果にもとづきを制御駆動装置９によって行わ
れる。
で、テーブル８上の半導体ウェーハ７の上表面に投射さ
れたＸ線ビーム放射部１からのＸ線ビームｂの反射Ｘ線
ｅが第３のスリット２０を経て入射するようになってい
る。そしてこのシンチレーションカウンタ１９で全反射
Ｘ線ｅをモニタすることによってＸ線ビームｂの半導体
ウェーハ７上表面への入射角の微調整が行われる。すな
わち入射角の微調整はシンチレーションカウンタ１９で
のモニタ結果にもとづきを制御駆動装置９によって行わ
れる。
【００１５】なお、半導体ウェーハ７を支持するテーブ
ル８の姿勢や位置等を制御する制御駆動装置９をコンピ
ュータ１７に接続し、またシンチレーションカウンタ１
９も接続し、それぞれテーブル８の姿勢や位置等の情報
及び全反射Ｘ線ｅのモニタ結果をコンピュータ１７に入
力して、その演算結果によって半導体ウェーハ７が所定
の姿勢や位置等を取るようテーブル８を制御するように
してもよい。
ル８の姿勢や位置等を制御する制御駆動装置９をコンピ
ュータ１７に接続し、またシンチレーションカウンタ１
９も接続し、それぞれテーブル８の姿勢や位置等の情報
及び全反射Ｘ線ｅのモニタ結果をコンピュータ１７に入
力して、その演算結果によって半導体ウェーハ７が所定
の姿勢や位置等を取るようテーブル８を制御するように
してもよい。
【００１６】次に、このような構成での半導体ウェーハ
７の結晶欠陥検出について説明する。まず、特性Ｘ線の
ＷＬβ1 のシリコンに対する全反射臨界角が０．１８度
であるので、Ｘ線ビーム放射部１からのＸ線ビームｂの
半導体ウェーハ７上表面への入射角を全反射臨界角以下
の０．０６度になるように、シンチレーションカウンタ
１９で全反射Ｘ線ｅをモニタしながら制御駆動装置９で
テーブル８の姿勢や位置の制御を行う。そしてブラッグ
反射、すなわち４２２非対称反射（Ｂｒａｇｇ角＝３
５．３２度）の回折条件（ブラッグ条件）を満たすよう
にする。
７の結晶欠陥検出について説明する。まず、特性Ｘ線の
ＷＬβ1 のシリコンに対する全反射臨界角が０．１８度
であるので、Ｘ線ビーム放射部１からのＸ線ビームｂの
半導体ウェーハ７上表面への入射角を全反射臨界角以下
の０．０６度になるように、シンチレーションカウンタ
１９で全反射Ｘ線ｅをモニタしながら制御駆動装置９で
テーブル８の姿勢や位置の制御を行う。そしてブラッグ
反射、すなわち４２２非対称反射（Ｂｒａｇｇ角＝３
５．３２度）の回折条件（ブラッグ条件）を満たすよう
にする。
【００１７】ここで検出部１０の回折Ｘ線検出器１１を
切換え機構を作動させることによって半導体ウェーハ７
の上表面に対向配置するようにする。そして半導体ウェ
ーハ７上表面へＸ線ビームｂを入射させ、これによって
上表面から放射される回折Ｘ線ｃを原子核乾板１３に露
光させる。続いて露光した原子核乾板１３の像を現像し
トポグラフを得、半導体ウェーハ７の評価を行う。
切換え機構を作動させることによって半導体ウェーハ７
の上表面に対向配置するようにする。そして半導体ウェ
ーハ７上表面へＸ線ビームｂを入射させ、これによって
上表面から放射される回折Ｘ線ｃを原子核乾板１３に露
光させる。続いて露光した原子核乾板１３の像を現像し
トポグラフを得、半導体ウェーハ７の評価を行う。
【００１８】この時、例えばＸ線ビーム放射部１から半
導体ウェーハ７までの距離ａをａ＝１ｍにとり焦点サイ
ズｓをｓ＝０．２ｍｍにすると、原子核乾板１３はＸ線
ビームｂの半導体ウェーハ７上表面への入射角が微小な
ものであるため、半導体ウェーハ７との間隔ｂをｂ＝５
ｍｍまで近付けることができる。このため、この場合の
像の分解能はｂ・ｓ／ａ＝１μｍの十分に高い分解能と
なり、微小欠陥についても評価することができる。また
単色化・平行化されているＸ線ビームｂが、幅が５０μ
ｍの第２のスリット５を経て半導体ウェーハ７の上表面
に入射角０．０６度で入射するとき、半導体ウェーハ７
上表面で４８ｃｍまで広がり、面に垂直な方向には２０
ｍｍの焦点から１ｍを経た位置での角度広がりで十分広
い範囲への照射ができ、例えば直径６インチあるいは８
インチと大口径の半導体ウェーハ７上表面の全面照射が
できる。
導体ウェーハ７までの距離ａをａ＝１ｍにとり焦点サイ
ズｓをｓ＝０．２ｍｍにすると、原子核乾板１３はＸ線
ビームｂの半導体ウェーハ７上表面への入射角が微小な
ものであるため、半導体ウェーハ７との間隔ｂをｂ＝５
ｍｍまで近付けることができる。このため、この場合の
像の分解能はｂ・ｓ／ａ＝１μｍの十分に高い分解能と
なり、微小欠陥についても評価することができる。また
単色化・平行化されているＸ線ビームｂが、幅が５０μ
ｍの第２のスリット５を経て半導体ウェーハ７の上表面
に入射角０．０６度で入射するとき、半導体ウェーハ７
上表面で４８ｃｍまで広がり、面に垂直な方向には２０
ｍｍの焦点から１ｍを経た位置での角度広がりで十分広
い範囲への照射ができ、例えば直径６インチあるいは８
インチと大口径の半導体ウェーハ７上表面の全面照射が
できる。
【００１９】次に、同じ半導体ウェーハ７の不純物検出
について図２により説明する。半導体ウェーハ７には、
欠陥検出の場合と同じようにＸ線ビーム放射部１からの
Ｘ線ビームｂを全反射臨界角以下の入射角０．０６度で
半導体ウェーハ７上表面へ入射させた状態にしておく。
そして切換え機構を作動させることによって検出部１０
の蛍光Ｘ線検出器１２を回折Ｘ線検出器１１に換えて半
導体ウェーハ７の上表面に対向配置するようにする。そ
して半導体ウェーハ７上表面へＸ線ビームｂを入射さ
せ、固体検出器１５で半導体ウェーハ７の上方を面方向
に走査することによって半導体ウェーハ７の各点で蛍光
Ｘ線ｄのエネルギースペクトルを測定し、全反射蛍光Ｘ
線分析を行う。
について図２により説明する。半導体ウェーハ７には、
欠陥検出の場合と同じようにＸ線ビーム放射部１からの
Ｘ線ビームｂを全反射臨界角以下の入射角０．０６度で
半導体ウェーハ７上表面へ入射させた状態にしておく。
そして切換え機構を作動させることによって検出部１０
の蛍光Ｘ線検出器１２を回折Ｘ線検出器１１に換えて半
導体ウェーハ７の上表面に対向配置するようにする。そ
して半導体ウェーハ７上表面へＸ線ビームｂを入射さ
せ、固体検出器１５で半導体ウェーハ７の上方を面方向
に走査することによって半導体ウェーハ７の各点で蛍光
Ｘ線ｄのエネルギースペクトルを測定し、全反射蛍光Ｘ
線分析を行う。
【００２０】走査は、固体検出器１５を例えば１ｃｍス
テップで移動するようにして行い、各点で検出される不
純物原子の数をカウントし、その計数結果を計数回路１
６で積算して非破壊状態で不純物分布を求め、予め設定
した基準との対比を行うことで半導体ウェーハ７の評価
を行う。
テップで移動するようにして行い、各点で検出される不
純物原子の数をカウントし、その計数結果を計数回路１
６で積算して非破壊状態で不純物分布を求め、予め設定
した基準との対比を行うことで半導体ウェーハ７の評価
を行う。
【００２１】ここで装置の動作を確認するため、半導体
ウェーハ７（シリコンウェーハ）を鉄（Ｆｅ）で故意に
局所汚染した後、１０００℃の酸素（Ｏ2 ）雰囲気で熱
処理を行い、上述の装置で半導体ウェーハ７の表面の結
晶欠陥の検出を行ったところ、３０分間の原子核乾板１
３への露光で得られたトポグラフで十分な高分解能での
結晶欠陥の識別が行えた。また半導体ウェーハ７上表面
へのＸ線ビームｂの入射条件を同じに設定したまま、検
出部１０の蛍光Ｘ線検出器１２を回折Ｘ線検出器１１に
切り換えて不純物検出を行った。その結果、図３に示す
ような不純物分布が得られ、結晶欠陥の発生部位と不純
物分布が高い部位の対応が確認でき、それが故意に汚染
した部位に一致していることが確認できた。
ウェーハ７（シリコンウェーハ）を鉄（Ｆｅ）で故意に
局所汚染した後、１０００℃の酸素（Ｏ2 ）雰囲気で熱
処理を行い、上述の装置で半導体ウェーハ７の表面の結
晶欠陥の検出を行ったところ、３０分間の原子核乾板１
３への露光で得られたトポグラフで十分な高分解能での
結晶欠陥の識別が行えた。また半導体ウェーハ７上表面
へのＸ線ビームｂの入射条件を同じに設定したまま、検
出部１０の蛍光Ｘ線検出器１２を回折Ｘ線検出器１１に
切り換えて不純物検出を行った。その結果、図３に示す
ような不純物分布が得られ、結晶欠陥の発生部位と不純
物分布が高い部位の対応が確認でき、それが故意に汚染
した部位に一致していることが確認できた。
【００２２】このように本実施例によれば、半導体ウェ
ーハ７表面の微小欠陥の評価が容易に行えるものであ
り、また半導体ウェーハ７の結晶欠陥検出と不純物検出
が半導体ウェーハ７の位置を変えず同一の設定条件のま
ま非破壊状態で行うことができるため、欠陥発生箇所で
の不純物の対応関係を明確にすることができる。そし
て、例えば半導体デバイスプロセスのインライン管理に
適用し、プロセス欠陥の早期発見、不良プロセス改善へ
のフィードバック迅速化でき、デバイスの製造歩留や信
頼性の大幅な向上が行える。
ーハ７表面の微小欠陥の評価が容易に行えるものであ
り、また半導体ウェーハ７の結晶欠陥検出と不純物検出
が半導体ウェーハ７の位置を変えず同一の設定条件のま
ま非破壊状態で行うことができるため、欠陥発生箇所で
の不純物の対応関係を明確にすることができる。そし
て、例えば半導体デバイスプロセスのインライン管理に
適用し、プロセス欠陥の早期発見、不良プロセス改善へ
のフィードバック迅速化でき、デバイスの製造歩留や信
頼性の大幅な向上が行える。
【００２３】尚、上記の実施例においては対陰極として
タングステンを用い、Ｘ線ビームｂの半導体ウェーハ７
上表面への入射角を０．０６度にとったがこれに限るも
のではなく、対陰極として銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、銀（Ａｇ）等の材料を用いて上述とは異なる反射
を選択するようにし、入射角を全反射臨界角以下の微小
角に設定してＸ線全反射とＸ線回折が同時に生じるよう
な条件に設定すればよく、要旨を逸脱しない範囲内で適
宜変更して実施し得るものである。
タングステンを用い、Ｘ線ビームｂの半導体ウェーハ７
上表面への入射角を０．０６度にとったがこれに限るも
のではなく、対陰極として銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、銀（Ａｇ）等の材料を用いて上述とは異なる反射
を選択するようにし、入射角を全反射臨界角以下の微小
角に設定してＸ線全反射とＸ線回折が同時に生じるよう
な条件に設定すればよく、要旨を逸脱しない範囲内で適
宜変更して実施し得るものである。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば半導体ウェーハの表面の微小欠陥の評価が容易
に行えると共に、欠陥発生箇所での不純物の対応関係を
明確にすることができるようになる等の効果が得られ
る。
によれば半導体ウェーハの表面の微小欠陥の評価が容易
に行えると共に、欠陥発生箇所での不純物の対応関係を
明確にすることができるようになる等の効果が得られ
る。
【図１】本発明の一実施例における回折Ｘ線の検出状態
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例における蛍光Ｘ線の検出状態
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図３】表面不純物の分布状態を示す図である。
１…Ｘ線ビーム放射部 ７…半導体ウェーハ ８…テーブル １０…検出部 １１…回折Ｘ線検出器 １２…蛍光Ｘ線検出器 ｂ…Ｘ線ビーム ｃ…回折Ｘ線 ｄ…蛍光Ｘ線
Claims (2)
- 【請求項１】 単色・平行なＸ線ビームを放射するＸ線
ビーム放射手段と、半導体ウェーハを支持すると共に該
半導体ウェーハの表面へ投射された前記Ｘ線ビーム放射
手段からのＸ線ビームの入射角を調整可能な半導体ウェ
ーハ支持手段と、前記半導体ウェーハの表面からの回折
Ｘ線の検出手段とを備え、前記Ｘ線ビーム放射手段から
のＸ線ビームが前記半導体ウェーハの表面に全反射臨界
角以下で入射させると共にブラッグ反射を起こすように
回折条件に合わせて前記回折Ｘ線の検出手段で回折Ｘ線
を測定するようにしたことを特徴とする半導体評価装
置。 - 【請求項２】 単色・平行なＸ線ビームを放射するＸ線
ビーム放射手段と、半導体ウェーハを支持すると共に該
半導体ウェーハの表面へ投射された前記Ｘ線ビーム放射
手段からのＸ線ビームの入射角を調整可能な半導体ウェ
ーハ支持手段と、前記半導体ウェーハの表面からの回折
Ｘ線の検出器及び蛍光Ｘ線の検出器を切り換えて用いら
れるようにした検出手段とを備え、前記Ｘ線ビーム放射
手段からのＸ線ビームが前記半導体ウェーハの表面に全
反射臨界角以下で入射させると共にブラッグ反射を起こ
すように回折条件に合わせ、条件のもとで前記検出手段
を切り換えることで同一の前記条件のもとで回折Ｘ線の
検出器で回折Ｘ線を測定し、前記蛍光Ｘ線の検出器で全
反射蛍光Ｘ線を測定するようにしたことを特徴とする半
導体評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5067173A JPH06283585A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 半導体評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5067173A JPH06283585A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 半導体評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283585A true JPH06283585A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13337244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5067173A Pending JPH06283585A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 半導体評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283585A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001044794A1 (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd. | Detection of voids in semiconductor wafer processing |
| US6730443B2 (en) * | 2000-02-28 | 2004-05-04 | University Of Tennessee Research Foundation | Patterning methods and systems using reflected interference patterns |
| JP2005128013A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-05-19 | National Institute For Materials Science | 蛍光ｘ線分析方法および蛍光ｘ線分析装置 |
| CN112697830A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-23 | 中山大学 | 基于x射线激发荧光的晶体缺陷密度空间分布测试系统与方法 |
| TWI796425B (zh) * | 2018-01-31 | 2023-03-21 | 日商富士軟片股份有限公司 | 分析方法、藥液及藥液的製造方法 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP5067173A patent/JPH06283585A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001044794A1 (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd. | Detection of voids in semiconductor wafer processing |
| US6351516B1 (en) * | 1999-12-14 | 2002-02-26 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd. | Detection of voids in semiconductor wafer processing |
| US6730443B2 (en) * | 2000-02-28 | 2004-05-04 | University Of Tennessee Research Foundation | Patterning methods and systems using reflected interference patterns |
| US6967067B2 (en) | 2000-02-28 | 2005-11-22 | University Of Tennessee Research Foundation | Patterning methods and systems using reflected interference patterns |
| JP2005128013A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-05-19 | National Institute For Materials Science | 蛍光ｘ線分析方法および蛍光ｘ線分析装置 |
| JP4660748B2 (ja) * | 2003-10-03 | 2011-03-30 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 蛍光ｘ線分析方法および蛍光ｘ線分析装置 |
| TWI796425B (zh) * | 2018-01-31 | 2023-03-21 | 日商富士軟片股份有限公司 | 分析方法、藥液及藥液的製造方法 |
| CN112697830A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-23 | 中山大学 | 基于x射线激发荧光的晶体缺陷密度空间分布测试系统与方法 |
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