JPH063258A - シリコンウエハの格子間酸素濃度分布の測定方法 - Google Patents

シリコンウエハの格子間酸素濃度分布の測定方法

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JPH063258A
JPH063258A JP18745192A JP18745192A JPH063258A JP H063258 A JPH063258 A JP H063258A JP 18745192 A JP18745192 A JP 18745192A JP 18745192 A JP18745192 A JP 18745192A JP H063258 A JPH063258 A JP H063258A
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silicon wafer
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spot
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(57)【要約】 【目的】 空間分解能を向上すること。 【構成】 シリコンウエハに対し平行偏光をブリュース
ター角で入射せしめることによりシリコンウエハの光透
過特性を測定するシリコンウエハ格子間酸素濃度分布の
測定方法において、シリコンウエハ表面での入射スポッ
トを細い形にし、かつ、入射スポットをその短軸方向の
領域に移動させることを特徴とするシリコンウエハの格
子間酸素濃度分布の測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウエハの格子
間酸素濃度分布の測定方法に関し、特に、測定対象の引
上シリコンウエハと基準の浮遊帯域シリコンウエハ（酸
素を含まない）を組み合わせた赤外吸収分光法によるシ
リコンウエハの格子間酸素濃度分布の測定方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、この種のシリコンウエハの
格子間酸素濃度測定方法として、測定ウエハの赤外光透
過特性および基準ウエハの赤外光透過特性を測定して測
定ウエハの格子間酸素濃度を求めることを提案した（特
願平２−２０４３１６号他）。また、本発明者は、さら
に、測定ウエハと基準ウエハが互いに異なる厚みを有す
るときに、測定ウエハの格子間酸素濃度濃度を算出する
にあたって厚さ補正をすることを提案した（特願平４−
７５５６１号）。すなわち、本発明者は、入射平行偏光
強度を測定する第１工程と、基準ウエハに対し平行偏光
をブリュースター角で入射せしめることにより基準ウエ
ハの光透過特性を測定する第２工程と、測定ウエハに対
し平行偏光をブリュースター角で入射せしめることによ
り測定ウエハの光透過特性を測定する第３工程と、第１
工程によって測定された入射平行偏光強度と第２工程に
よって測定された基準ウエハの光透過特性と第３工程に
よって測定された測定ウエハの光透過特性とから測定ウ
エハの格子間酸素濃度濃度を算出する第４工程を含むシ
リコンウエハ格子間酸素濃度測定方法を提案した。
【０００３】なお、本明細書でいうシリコンウエハは１
ｍｍ以下の厚みだけでなく１ｍｍ以上の厚みのものを含
む。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】シリコンウエハの格子
間酸素濃度分布を測定する上でシリコンウエハに対し平
行偏光をブリュースター角で入射せしめることによりシ
リコンウエハの光透過特性を測定する時に、入射光ビー
ムによって形成されるシリコンウエハ表面上での入射ス
ポットの移動をいろいろな方向に変化させてみたとこ
ろ、シリコンウエハの格子間酸素濃度分布の測定上の空
間分解能に著しく差が生じることを発見した。
【０００５】また、入射光ビームによって形成されるシ
リコンウエハ表面上での入射スポットの形状によってシ
リコンウエハの格子間酸素濃度分布の測定上の空間分解
能に著しく差が生じることも発見した。
【０００６】そこで、この発明の目的は、入射光ビーム
によって形成されるシリコンウエハ表面上での入射スポ
ットの移動方向及び形状について改良して、測定上の空
間分解能が良好となるシリコンウエハの格子間酸素濃度
分布の測定方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、シリコ
ンウエハに対し平行偏光をブリュースター角で入射せし
めることによりシリコンウエハの光透過特性を測定する
シリコンウエハ格子間酸素濃度分布の測定方法におい
て、シリコンウエハ表面での入射スポットを細い形に
し、かつ、入射スポットをその短軸方向の領域に移動さ
せることを特徴とするシリコンウエハの格子間酸素濃度
分布の測定方法である。
【０００８】
【作用】シリコンウエハの製造過程に起因してシリコン
ウエハの格子間酸素濃度分布はシリコンウエハの中心を
基準として点対称になる傾向が強いため、シリコンウエ
ハ表面での入射スポットを細い形にし、かつ、直径にそ
って入射スポットをその短軸方向の領域に移動させる
と、細い形の入射スポットが同一濃度の円周方向に沿う
ことになり、しかも測定間隔を小さくしても多数の入射
スポットが互いにオーバラップすることなく配置される
ことになり、測定上の分解能が向上する。
【０００９】
【実施例】本発明の好適な実施例においては、入射平行
偏光強度を測定し、基準ウエハに対し平行偏光をブリュ
ースター角で入射せしめることにより基準ウエハの光透
過特性を測定し、測定ウエハに対し平行偏光をブリュー
スター角で入射せしめることにより測定ウエハの光透過
特性を測定し、その様に測定された入射平行偏光強度と
基準ウエハの光透過特性と測定ウエハの光透過特性から
測定ウエハの格子間酸素濃度濃度を算出する。その時
に、シリコンウエハ表面での入射スポットを細い形に
し、かつ、入射スポットをその短軸方向の領域に移動さ
せる。
【００１０】入射スポットの面積が同一である場合を想
定すると、入射スポットは長軸と短軸を有する細い形が
分解能の点で効果的である。
【００１１】細い形の好適な例は、楕円や長方形であ
る。例えば、入射光ビームの横断面が真円であるとき
は、シリコンウエハのブリュースター角は７３．７度に
設定されるので、入射光ビームによって形成されるシリ
コンウエハ表面上での入射スポットは長軸と短軸の比率
が約３．５６の楕円になる。また、入射光ビームの横断
面が正方形であるときは、シリコンウエハのブリュース
ター角は７３．７度に設定されるので、入射光ビームに
よって形成されるシリコンウエハ表面上での入射スポッ
トは長軸と短軸の比率が約３．５６の長方形になる。楕
円や長方形は勿論、他のどの様な細い形であっても、入
射光ビームによって形成されるウエハ表面上での入射ス
ポットの長軸と短軸の比率を約３〜４にするのが好まし
い。
【００１２】入射スポットの短軸をシリコンウエハの半
径方向に向けて配置して、入射スポットをその短軸方向
に移動させるのが最適である。ただし、厳密に入射スポ
ットの短軸をシリコンウエハの半径方向に向けて配置し
て入射スポットをその短軸方向に移動させる必要はな
く、入射スポットをその短軸方向の領域に移動させれば
たりる。ここで「短軸方向の領域」とは正確な短軸方向
を基準にして、そこから約４５度の両方向の領域（つま
り約９０度の範囲）をいう。
【００１３】図示例 図１はシリコンウエハ１に対し平行偏光の入射光ビーム
２をブリュースター角Ｂで入射せしめることによりシリ
コンウエハ１の光透過特性を測定する状態を概念的に示
している。
【００１４】図１において、シリコンウエハ１はＸＹ平
面内に在り、シリコンウエハ１の中心は原点Ｏに位置し
ている。入射光ビーム２の光路ＬはＹＺ平面内にある。
この図示例ではＹＺ平面が入射光ビーム２の入射面にな
っている。入射光ビーム２によって形成されるシリコン
ウエハ１表面上での入射スポット３は、シリコンウエハ
１のブリュースター角Ｂが７３．７度に設定されている
ので、入射スポット３は長軸と短軸の比率が約３．５６
の楕円になる。楕円形状の入射スポット３の長軸はＹ軸
上にあり、その短軸はＸ軸上にある。入射スポット３は
その短軸方向つまりＸ軸方向に移動させてシリコンウエ
ハ格子間酸素濃度分布を測定する。例えば、入射光ビー
ム２の直径が４ｍｍとすると、入射スポット３の長軸長
は約７ｍｍに、短軸長は２ｍｍになる。入射スポット３
をその短軸方向つまりＸ軸方向に５ｍｍ間隔で移動させ
てシリコンウエハ格子間酸素濃度分布を測定する。
【００１５】図２は、その様なシリコンウエハ格子間酸
素濃度分布の測定手順を概略的に示している。入射スポ
ット３をその短軸方向つまりＸ軸方向に５ｍｍ間隔で移
動させてシリコンウエハ格子間酸素濃度分布を測定す
る。図２には中心位置の入射スポット３以外には、入射
スポット３の短軸方向つまりＸ軸方向に代表的に２つの
入射スポット３が示されている。
【００１６】図２には入射スポット３の長軸方向つまり
Ｙ軸方向にも２つの入射スポット３が示されているが、
このような入射スポット３のＹ軸方向の移動は本発明の
範囲外である。
【００１７】シリコンウエハ１の製造過程に起因してシ
リコンウエハ１の格子間酸素濃度分布は点対称になる傾
向がある。換言すれば、シリコンウエハ１の格子間酸素
濃度分布は中心（原点Ｏ）から見て同一半径の円周４上
では実質的に同一になっている。そのため、入射スポッ
ト３を短軸方向（Ｘ軸方向）に移動させてシリコンウエ
ハ１の格子間酸素濃度分布を測定する方が、入射スポッ
ト３を長軸方向（Ｙ軸方向）に移動させてシリコンウエ
ハ１の格子間酸素濃度分布を測定するよりも、空間分解
能が各段に優れている。分解能が最も優れているのは、
楕円形状の入射スポット３の長軸が原点Ｏを中心とした
円４の接線方向に正確に位置するときである。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、シリコンウエハの格子
間酸素濃度の分布測定が理論的に最も高い空間分解能で
行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法における測定ウエハと入射光ビーム
と入射スポットの関係を説明するための模式図。
【図２】測定ウエハに対する入射スポットの移動方向を
説明するための模式図。
【符号の説明】
１ シリコンウエハ ２ 入射光ビーム ３ 入射スポット Ｏ 原点 Ｂ ブリュースター角 Ｌ 光路 ◆

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリコンウエハに対し平行偏光をブリュ
    ースター角で入射せしめることによりシリコンウエハの
    光透過特性を測定するシリコンウエハ格子間酸素濃度分
    布の測定方法において、シリコンウエハ表面での入射ス
    ポットを細い形にし、かつ、入射スポットをその短軸方
    向の領域に移動させることを特徴とするシリコンウエハ
    の格子間酸素濃度分布の測定方法。
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