JPH08213440A - Siウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法 - Google Patents
Siウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法Info
- Publication number
- JPH08213440A JPH08213440A JP1817695A JP1817695A JPH08213440A JP H08213440 A JPH08213440 A JP H08213440A JP 1817695 A JP1817695 A JP 1817695A JP 1817695 A JP1817695 A JP 1817695A JP H08213440 A JPH08213440 A JP H08213440A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- oxygen
- difference
- amount
- absorbance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Element Separation (AREA)
Abstract
ウェハにおいて、埋め込み酸化膜を規定する酸素注入
量、および、そのウェハ面内分布を簡便・正確・非破壊
で測定する。 【構成】 酸素注入量、および、そのウェハ面内分布を
求めるため、赤外吸収法を用い、酸素注入したSiウェ
ハと注入しないSiウェハとの吸光度スペクトルの差を
取り、差スペクトルの極大値・極小値の差を求め、予め
標準試料について求めておいた換算係数を掛けて簡便・
正確・非破壊に注入量を得る。これによって、注入条件
と注入量との関係が明らかとなり、所望の注入量、およ
び、その分布を持つよう注入条件を制御できる。
Description
熱処理とにより埋め込み酸化膜を形成したSIMOXと
呼ばれるSiウェハを制作する際、埋め込み酸化膜を規
定する酸素注入量、および、そのウェハ面内分布の簡便
・正確・非破壊な測定方法に関する。
集積回路の構成要素である個々のトランジスタを酸化膜
で完全に電気的に絶縁できるので理想的な構造となって
いる。埋め込み酸化膜の構造は、酸素注入量に強く依存
するので、注入量の簡便・正確な、また、望むらくは非
破壊な酸素注入量の測定が要望されていた。
後方散乱法・放射化分析法、あるいは、アニール後のウ
ェハについて断面透過電子顕微鏡撮影法・エリプソメト
リ法などにより測定されていた。
下に述べるように、測定試料の準備、あるいは、測定そ
のものが時間を要する、あるいは、容易ではない、また
は、測定に誤差が多いなどの問題があった。これらの測
定法の各々の問題点を以下に述べる。
フなどの荷電粒子加速器に接続した真空箱の中で、入射
粒子に対して角度を0.1度未満に正確に制御した試料
台と後方散乱粒子線検出器とを用いる煩わしさがある。
また、従来の真空箱、試料台に装着できるのは、10m
m程度の小片試料のみである。
電粒子加速器により測定試料に3Heなどの荷電粒子線
を照射して16Oを放射性同位元素17Fに変換し、Fを湿
式化学処理により濃縮した後に放射線を測定する。これ
ら一連の粒子線照射・化学処理を放射線管理区域におい
て実行するよう義務づけられている煩わしさがある。断
面透過電子顕微鏡撮影法は、測定試料を小片とした後に
断面が数十nmの薄片とし、振動の少ない場所に置かれ
た高分解能の透過電子顕微鏡で観察する。試料の作成・
観察は高等な技術を必要とする。また、電子顕微鏡の撮
影像の倍率が観察条件に依存するために倍率の更正が難
しく、膜厚の測定値に誤差が多い。
工程を追加して埋め込み酸化膜を形成し、この埋め込み
酸化膜の膜厚を測定し、酸素注入量を求める。熱処理の
工程が増すという煩わしさがある。さらに、熱処理の
際、埋め込み酸化膜の中にSi島が取り込まれることが
あり、埋め込み酸化膜の屈折率が変化し、膜厚測定を難
しくする。また、エリプソメトリ法は、特定の膜厚にお
いて測定精度が良くない。
そのウェハ面内分布を簡便・正確・非破壊に測定するS
iウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法の提
供を目的とする。
の本発明の第1の構成は、酸素をイオン注入したSiウ
ェハと注入しないSiウェハとについて赤外線領域での
吸光度の入射光の波数に対するスペクトルを測定し、酸
素をイオン注入したSiウェハに対する当該スペクトル
から酸素をイオン注入しないSiウェハに対する当該ス
ペクトルを差し引き、これによって得られた差スペクト
ルにおいて波数1030/cm〜1060/cmにある
吸光度の極大値と波数900/cm近辺にある吸光度の
極小値との差を求め、予め標準試料について求めておい
た換算係数を掛けて酸素注入量を求めることを特徴とす
るSiウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法
である。
成は、前記の換算係数として、5.00±0.50×1
018/cm2 の範囲の値を用いることを特徴とするSi
ウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法であ
る。
構成は、上記の測定における入射光に対してウェハを走
査し、あるいは、入射光をウェハに対して走査し、ウェ
ハ面内での吸光度スペクトルの分布から酸素注入量の分
布を求めることを特徴とするSiウェハへの酸素注入量
の赤外吸収による測定方法である。
への酸素注入量の赤外吸収による測定方法では、光学的
に測定するために、ラザフォード後方散乱法、放射化分
析法、断面透過電子顕微鏡撮影法とは異なって、簡便・
非破壊であり、また、ウェハ内面での酸素注入量の分布
も簡便・非破壊に得られる。
ェハと注入しないSiウェハとの吸光度スペクトルとの
差を取ることにより、注入酸素による吸光スペクトルを
正確に得ている。というのは、通常のSiウェハ中に含
まれる固溶酸素による1107/cmの吸収ピークが、
注入酸素による1030/cm〜1060/cmの範囲
にある吸収度の極大と重なり誤差の原因となっているこ
とを、注入しないSiウェハの吸光度スペクトルとの差
を取ることによって除去できる。この除去が行われてい
ることは、差スペクトルに固溶酸素による他の512/
cmの吸収ピークが認められないことから保証される。
吸収が大きい1030/cm〜1060/cmの範囲内
にある吸光度の極大値を用いるので、求めた吸光度差の
誤差が少ない。
光度として低波数側の900/cm付近にある極小値の
みを用いるので、注入条件により現れることのある高波
数側の1200/cm付近の吸収の影響を避けられ、求
めた吸光度差の誤差が少ない。
Siウェハとの吸光度スペクトルの差を取り、吸光度の
極大値・極小値の差を求め、予め標準試料について求め
た換算係数を掛けるため、エリプソメトリ法とは異なり
求めた酸素注入量は正確である。
Siウェハの400/cm〜1500/cmの波数範囲
内での吸光度スペクトルを、FTIR測定器(フーリエ
変換赤外線分光測定器)で分解能4/cmで20回走査
して測定した(図1)このSiウェハに酸素イオンを1
80Kevで0.25〜1.4×1018/cm2 の範囲
内で8種類の異なる注入量で注入し、再び吸光度スペク
トルを同様に測定した(図2)。
の差を取った(図3)。次に、この差スペクトルの10
30/cm〜1060/cmの範囲内にある吸光度の極
大値と900/cm近辺にある吸光度の極小値との差を
求めた。
ォード後方散乱法を用い、酸素注入量を正確に測定し
た。このラザフフォード後方散乱法による酸素注入量か
ら赤外線吸収による吸光度差を与える一次の実験式を最
小自乗法で求めた(図4)。
いての値である。実線は、吸光度と注入量との関係を最
小自乗法で求めた一次の実験式である。+印は、酸素を
0.424×1018/cm2 の注入量で注入した試料に
ついての値である。
018/cmであった。この換算係数は、5.00±0.
50×1018/cm2 の範囲内にあった。実験式と実験
値との差の自乗平均誤差は、0.016×1018/cm
2 と小さく、求めた実験式は正確に実験値を現してい
た。
0Kevで0.424×1018/cm2 の注入量で注入
した。この試料について上記と同様に、FTIR測定器
で吸光度スペクトルを測定し、注入しないSiウェハの
吸光度スペクトルとの差スペクトルを取り、吸光度の極
大値・極小値の差を求めると、0.0863であった。
この吸光度差0.0863に先に求めておいた換算係数
4.98×1018/cm2 を掛け、酸素注入量を求める
と0.430×1018/cm2 であった。この値と注入
量0.424×1018/cm2 との差0.006×10
18/cm2 は先に見積もった誤差0.016×1018/
cm2 の範囲内にあった。
50×1018/cm2 の範囲内にあった。
したSiウェハと同一ロットの注入しない別のSiウェ
ハの吸光度スペクトルを用いて求めた酸素注入量は、先
に見積もった誤差0.016×1018/cm2 の範囲内
にあった。
IR測定器を製造した会社とは異なる会社が製造したF
TIR測定器を用い、吸光度スペクトル・差スペクトル
・吸光度差を実施例1と同様な手順で求めた。
同様な方法で予め求めておいた換算係数4.84×10
18/cm2 を掛け、酸素注入量を求めると0.436×
1018/cm2 であった。この値と注入量0.424×
1018/cm2 との差0.012×1018/cm2 は先
に見積もった誤差0.016×1018/cm2 の範囲内
にあった。
50×1018/cm2 の範囲内にあった。
15mm間隔で9点について吸光度スペクトルを実施例
1と同様に測定した。これらの吸光度スペクトルと注入
前のSiウェハの吸光度スペクトルの差スペクトルを取
り、差スペクトルにおける吸光度の極大値・極小値の差
を求め、この吸光度差に実施例1と同じ換算係数を掛け
て酸素注入量を求め、酸素注入量のウェハ面内分布を得
た(図5)。
印はy軸方向での注入量の値を示している。
いても、ほぼ同一の換算係数を得ることができるので、
汎用性がある。
3の構成によれば、赤外吸収法を用い、酸素注入したS
iウェハと注入しないSiウェハとの吸光度スペクトル
の差を取り、差スペクトルの極大値・極小値の差を求
め、予め標準試料について求めた換算係数を掛けて酸素
注入量を求めることによって、酸素注入量、および、そ
のウェハ面内分布を簡便・正確・非破壊に測定できる。
測定した酸素注入量の精度は十分高く、得られる注入条
件と注入量との関係を用い、所望の注入量、および、そ
の分布を持つように注入条件を制御できる。
ルである。
で注入したSiウェハの吸光度スペクトルである。
た差スペクトルである。
フォード後方散乱法を用いて測定した注入量との関係を
示す図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】酸素をイオン注入したSiウェハと注入し
ないSiウェハとについて赤外線領域での吸光度の入射
光の波数に対するスペクトルを測定し、 酸素をイオン注入したSiウェハに対する当該スペクト
ルから酸素をイオン注入しないSiウェハに対する当該
スペクトルを差し引き、 これによって得られた差スペクトルにおいて波数103
0/cm〜1060/cmにある吸光度の極大値と波数
900/cm近辺にある吸光度の極小値との差を求め、 予め標準試料について求めておいた換算係数を掛けて酸
素注入量を求めることを特徴とするSiウェハへの酸素
注入量の赤外吸収による測定方法。 - 【請求項2】前記換算係数としては、5.00±0.5
0×1018/cm2 の範囲の値を用いることを特徴とす
る請求項1記載のSiウェハへの酸素注入量の赤外吸収
による測定方法。 - 【請求項3】入射光に対してウェハを走査し、あるい
は、入射光をウェハに対して走査し、ウェハ面内での吸
光度スペクトルの分布から酸素注入量の分布を求めるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載のSiウェ
ハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1817695A JP3626523B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | Siウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1817695A JP3626523B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | Siウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08213440A true JPH08213440A (ja) | 1996-08-20 |
JP3626523B2 JP3626523B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=11964316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1817695A Expired - Lifetime JP3626523B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | Siウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3626523B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006120901A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Sumco Corp | シリコン半導体基板の水素イオン注入量測定方法及び標準試料用基板 |
JP2008004794A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Yamaha Corp | イオン注入量モニタ法 |
JP6232157B1 (ja) * | 2017-03-31 | 2017-11-15 | 日新製鋼株式会社 | 水蒸気処理製品の品質評価方法 |
CN109781654A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-21 | 苏州协鑫光伏科技有限公司 | 硅片表面沾污的检测方法 |
-
1995
- 1995-02-06 JP JP1817695A patent/JP3626523B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006120901A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Sumco Corp | シリコン半導体基板の水素イオン注入量測定方法及び標準試料用基板 |
JP2008004794A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Yamaha Corp | イオン注入量モニタ法 |
JP6232157B1 (ja) * | 2017-03-31 | 2017-11-15 | 日新製鋼株式会社 | 水蒸気処理製品の品質評価方法 |
JP2018173378A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 日新製鋼株式会社 | 水蒸気処理製品の品質評価方法 |
US10788472B2 (en) | 2017-03-31 | 2020-09-29 | Nippon Steel Nisshin Co., Ltd. | Method for evaluating the quality of steam-treated products |
CN109781654A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-21 | 苏州协鑫光伏科技有限公司 | 硅片表面沾污的检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3626523B2 (ja) | 2005-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Welton-Cook et al. | A LEED study of the MgO (100) surface: identification of a finite rumple | |
Ziegler et al. | Technique for determining concentration profiles of boron impurities in substrates | |
Dixson et al. | Traceable calibration of critical-dimension atomic force microscope linewidth measurements with nanometer uncertainty | |
US4807994A (en) | Method of mapping ion implant dose uniformity | |
Scheinfein et al. | Electron energy loss spectroscopy across a metal-insulator interface at sub-nanometer spatial resolution | |
Kim et al. | Development and evaluation of multi-energy PbO dosimeter for quality assurance of image-guide radiation therapy devices | |
JPH08213440A (ja) | Siウェハへの酸素注入量の赤外吸収による測定方法 | |
JPH06349920A (ja) | 半導体ウェハの電荷量測定方法 | |
Martinet et al. | Oxidation of crystalline Si in an O 2 plasma: Growth kinetics and oxide characterization | |
WO2012153462A1 (ja) | Soiウェーハのsoi層の膜厚測定方法 | |
Heber et al. | Accurate analysis of shallowly implanted solar wind ions by SIMS backside depth profiling | |
Sharma et al. | Structure and composition of interfacial silicon oxide layer in chemical vapor deposited Y2O3‐SiO2 bilayer dielectrics for metal‐insulator‐semiconductor devices | |
Heidemann | The optical properties of SiOx formed by high-dose Si ion implantation into fused silica | |
Seelmann-Eggebert et al. | Characterization of Cd 1− y Zn y Te (111) and Hg 1− x Cd x Te (111) real surfaces by x-ray photoelectron diffraction | |
Gignac et al. | Porous SiO2 films analyzed by transmission electron microscopy | |
US3961102A (en) | Scanning electron microscope fabrication of optical gratings | |
US20070194227A1 (en) | Method of characterizing an ion beam | |
JP2004064006A (ja) | 非破壊測定装置および半導体装置製造方法 | |
Trombetta et al. | Electrical Properties of Silicon Dioxide Films Fabricated at 700° C: III. High Pressure Thermal Oxidation | |
Cohen et al. | Effects of Ar+ sputtering and thermal annealing on optical scatter from Si (100) and Si (111) | |
Bruenger et al. | Damage characterization of ion beam exposed metal–oxide–semiconductor varactor cells by charge to breakdown measurements | |
JPH06160028A (ja) | 自然酸化膜の測定方法 | |
Wätjen et al. | Reference materials and calibration standards for nuclear microprobe work | |
JPH0361840A (ja) | X線吸収スペクトル測定装置 | |
CN109324482A (zh) | 一种电子束曝光散射参数的提取方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040805 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041203 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210 Year of fee payment: 9 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210 Year of fee payment: 9 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210 Year of fee payment: 9 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |