JPH10160688A - 単結晶インゴットのｘ線トポグラフィー方法および装置 - Google Patents
単結晶インゴットのｘ線トポグラフィー方法および装置Info
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- JPH10160688A JPH10160688A JP8337658A JP33765896A JPH10160688A JP H10160688 A JPH10160688 A JP H10160688A JP 8337658 A JP8337658 A JP 8337658A JP 33765896 A JP33765896 A JP 33765896A JP H10160688 A JPH10160688 A JP H10160688A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チョクラルスキー法で製造したままの未加工
のシリコン・インゴットの状態でＸ線トポグラフ像を得
て結晶の転位を観察し、転位発生領域と未発生領域の境
界を見つける。 【解決手段】 走査ステージ３４をＸ方向に移動して、
シリコン・インゴット２２の観察領域をＸ線照射位置に
もってくる。所定の結晶格子面が鉛直姿勢になるように
インゴット２２をその軸線回りにφ回転させる。移動台
４６をＹ方向に移動させて、ω回転台４８の回転中心線
４９をインゴット２２の外周面に合わせる。実際に回折
Ｘ線をＸ線テレビカメラ２６で観測しながら、ω回転と
φ回転について正確なセッティングをする。次に、Ｘ線
記録媒体６６を走査ステージ３４上に配置する。Ｘ線源
２４から出たＸ線をインゴット２２の外周面に照射し、
Ｘ線記録媒体６６上に回折像を記録しながら、走査ステ
ージ３４を所定の走査幅だけ走査する。これにより、Ｘ
線トポグラフ像が得られ、転位の発生領域と未発生領域
の境界を見つけることができる。
のシリコン・インゴットの状態でＸ線トポグラフ像を得
て結晶の転位を観察し、転位発生領域と未発生領域の境
界を見つける。 【解決手段】 走査ステージ３４をＸ方向に移動して、
シリコン・インゴット２２の観察領域をＸ線照射位置に
もってくる。所定の結晶格子面が鉛直姿勢になるように
インゴット２２をその軸線回りにφ回転させる。移動台
４６をＹ方向に移動させて、ω回転台４８の回転中心線
４９をインゴット２２の外周面に合わせる。実際に回折
Ｘ線をＸ線テレビカメラ２６で観測しながら、ω回転と
φ回転について正確なセッティングをする。次に、Ｘ線
記録媒体６６を走査ステージ３４上に配置する。Ｘ線源
２４から出たＸ線をインゴット２２の外周面に照射し、
Ｘ線記録媒体６６上に回折像を記録しながら、走査ステ
ージ３４を所定の走査幅だけ走査する。これにより、Ｘ
線トポグラフ像が得られ、転位の発生領域と未発生領域
の境界を見つけることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、シリコン・イン
ゴットを代表とする単結晶インゴットの転位を観察する
Ｘ線トポグラフィー方法および装置に関する。
ゴットを代表とする単結晶インゴットの転位を観察する
Ｘ線トポグラフィー方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン・ウェーハはシリコン単結晶の
インゴットから切り出されているが、このシリコン・イ
ンゴットは、現在はチョクラルスキー法で製造するのが
主流になっている。図７はチョクラルスキー法で製造さ
れたままの未加工の状態のシリコン・インゴットの正面
図である。その製造過程は次の通りである。（１）種結
晶１０（直径６〜１２ｍｍ）をシリコン融液に浸ける。
（２）種結晶１０を引き上げてネッキング１２（直径２
〜４ｍｍ、長さ５０〜１００ｍｍ程度）を形成し、転位
や加工欠陥などの格子欠陥を取り除く。（３）肩部１４
を形成して、希望直径の１％程度の太さまで太らせる。
（４）直胴部１６を所定長さに形成する。（５）尾部１
８を形成する。
インゴットから切り出されているが、このシリコン・イ
ンゴットは、現在はチョクラルスキー法で製造するのが
主流になっている。図７はチョクラルスキー法で製造さ
れたままの未加工の状態のシリコン・インゴットの正面
図である。その製造過程は次の通りである。（１）種結
晶１０（直径６〜１２ｍｍ）をシリコン融液に浸ける。
（２）種結晶１０を引き上げてネッキング１２（直径２
〜４ｍｍ、長さ５０〜１００ｍｍ程度）を形成し、転位
や加工欠陥などの格子欠陥を取り除く。（３）肩部１４
を形成して、希望直径の１％程度の太さまで太らせる。
（４）直胴部１６を所定長さに形成する。（５）尾部１
８を形成する。
【０００３】尾部１８を形成する理由は、熱歪みによる
転位が直胴部１６に生じないようにするためである。こ
の尾部１８を形成するときは、融液温度は高めにし、引
き上げ速度は大きくする。この尾部１８では熱歪みによ
り多数の転位が発生するが、この転位はしばしば直胴部
１６まで及ぶ。
転位が直胴部１６に生じないようにするためである。こ
の尾部１８を形成するときは、融液温度は高めにし、引
き上げ速度は大きくする。この尾部１８では熱歪みによ
り多数の転位が発生するが、この転位はしばしば直胴部
１６まで及ぶ。
【０００４】上述のインゴットから円筒状の有効結晶２
０が切り出され、この有効結晶２０をスライスしてシリ
コン・ウェーハが作られる。有効結晶２０を得るには、
シリコン・インゴットから肩部１４と尾部１８を取り除
いて、直胴部１６の外周面を所定の直径に加工すればよ
い。その際、直胴部１６（長さＬ１）のうち、肩部１４
に近い領域１５（長さＬ２）と、尾部１８に近い領域１
９（長さＬ４）は、熱歪みなどによって転位が発生して
いるおそれがあるので取り除かれる。したがって、有効
結晶２０の長さＬ３は直胴部１６の長さＬ１よりも短く
なる。ところで、高価なシリコン・インゴットを有効に
活用するには、有効結晶２０の長さＬ３をできるだけ大
きくしたいが、取り除く領域１５と１９を小さくする
と、有効結晶２０に転位発生領域が含まれる危険性が増
大する。特に尾部１８に近い側の領域１９では熱歪みに
より転位が発生しやすい。そこで、従来は、転位の発生
している領域を経験にもとづいて予想した上で、取り除
く領域１５と１９を少し大きめにしていた。この場合、
転位の発生していない良質な結晶部分もある程度は切り
捨てていたことになる。
０が切り出され、この有効結晶２０をスライスしてシリ
コン・ウェーハが作られる。有効結晶２０を得るには、
シリコン・インゴットから肩部１４と尾部１８を取り除
いて、直胴部１６の外周面を所定の直径に加工すればよ
い。その際、直胴部１６（長さＬ１）のうち、肩部１４
に近い領域１５（長さＬ２）と、尾部１８に近い領域１
９（長さＬ４）は、熱歪みなどによって転位が発生して
いるおそれがあるので取り除かれる。したがって、有効
結晶２０の長さＬ３は直胴部１６の長さＬ１よりも短く
なる。ところで、高価なシリコン・インゴットを有効に
活用するには、有効結晶２０の長さＬ３をできるだけ大
きくしたいが、取り除く領域１５と１９を小さくする
と、有効結晶２０に転位発生領域が含まれる危険性が増
大する。特に尾部１８に近い側の領域１９では熱歪みに
より転位が発生しやすい。そこで、従来は、転位の発生
している領域を経験にもとづいて予想した上で、取り除
く領域１５と１９を少し大きめにしていた。この場合、
転位の発生していない良質な結晶部分もある程度は切り
捨てていたことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】転位が発生している領
域と発生していない領域の境界を確実に見つけることが
できれば、転位の発生していない最大の有効結晶を取り
出すことができる。ゆえに、上述の境界位置を見つける
ことができるような測定手法が望まれている。
域と発生していない領域の境界を確実に見つけることが
できれば、転位の発生していない最大の有効結晶を取り
出すことができる。ゆえに、上述の境界位置を見つける
ことができるような測定手法が望まれている。
【０００６】シリコン単結晶の転位を観測する方法はい
くつか知られている。例えば、（１）シリコン・インゴ
ットから円板状の試験片を切り出して、これを湿式エッ
チングする方法、（２）シリコン・インゴットから薄片
を切り出して、この薄片を透過法のＸ線トポグラフィー
（ラングカメラを用いる）で観察する方法、がある。こ
れらの方法は、シリコン・インゴットから試験片を切り
出す必要があるので、未加工のシリコン・インゴットを
そのままの状態で転位の発生状況を観察することはでき
ない。
くつか知られている。例えば、（１）シリコン・インゴ
ットから円板状の試験片を切り出して、これを湿式エッ
チングする方法、（２）シリコン・インゴットから薄片
を切り出して、この薄片を透過法のＸ線トポグラフィー
（ラングカメラを用いる）で観察する方法、がある。こ
れらの方法は、シリコン・インゴットから試験片を切り
出す必要があるので、未加工のシリコン・インゴットを
そのままの状態で転位の発生状況を観察することはでき
ない。
【０００７】原理的には、反射法のＸ線トポグラフィー
を用いれば、シリコン・インゴットを切断することなく
転位を観察できるはずである。しかしながら、シリコン
・インゴットから円板状に切り出した試験片について反
射法のＸ線トポグラフィーで転位を検出することが従来
行われているだけで、未加工のシリコン・インゴットを
そのままの形で試料として扱うことによってその転位を
観察して、転位発生領域と未発生領域の境界を見つける
ことができるようにしたＸ線トポグラフィー装置は知ら
れていない。
を用いれば、シリコン・インゴットを切断することなく
転位を観察できるはずである。しかしながら、シリコン
・インゴットから円板状に切り出した試験片について反
射法のＸ線トポグラフィーで転位を検出することが従来
行われているだけで、未加工のシリコン・インゴットを
そのままの形で試料として扱うことによってその転位を
観察して、転位発生領域と未発生領域の境界を見つける
ことができるようにしたＸ線トポグラフィー装置は知ら
れていない。
【０００８】この発明の目的は、シリコン・インゴット
を代表とする単結晶インゴットを、チョクラルスキー法
で製造したままの未加工の状態で試料として扱うことに
よって、その転位を観察して、転位発生領域と未発生領
域の境界を見つけることができるＸ線トポグラフィー方
法および装置を提供することにある。
を代表とする単結晶インゴットを、チョクラルスキー法
で製造したままの未加工の状態で試料として扱うことに
よって、その転位を観察して、転位発生領域と未発生領
域の境界を見つけることができるＸ線トポグラフィー方
法および装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明のＸ線トポグラ
フィー方法は、チョクラルスキー法で製造されたままの
未加工の単結晶インゴットにおける転位の発生領域と未
発生領域の境界を見つけるための方法であって、次の
（イ）〜（ホ）の各段階を備えている。（イ）前記未加
工の単結晶インゴットを、その軸線回りに回転可能に、
かつ軸線方向に移動可能に、保持する段階。（ロ）開口
部が細長い入射スリットを通して前記単結晶インゴット
の外周面にＸ線を照射して、そこからの回折Ｘ線をＸ線
テレビカメラで撮像し、その撮像結果が最適になるよう
に、単結晶インゴットとＸ線光学系との相対位置関係を
セッティングする段階。（ハ）前記回折Ｘ線が検出でき
る位置に２次元的なＸ線記録媒体を配置する段階。
（ニ）前記入射スリットを通して前記単結晶インゴット
の外周面にＸ線を照射して、そこからの回折Ｘ線を前記
Ｘ線記録媒体で記録しながら、単結晶インゴットとＸ線
記録媒体とを同期して単結晶インゴットの軸線方向に走
査する段階。（ホ）Ｘ線記録媒体に記録されたトポグラ
フ像を観察して、転位の発生領域と未発生領域の境界を
認識する段階。
フィー方法は、チョクラルスキー法で製造されたままの
未加工の単結晶インゴットにおける転位の発生領域と未
発生領域の境界を見つけるための方法であって、次の
（イ）〜（ホ）の各段階を備えている。（イ）前記未加
工の単結晶インゴットを、その軸線回りに回転可能に、
かつ軸線方向に移動可能に、保持する段階。（ロ）開口
部が細長い入射スリットを通して前記単結晶インゴット
の外周面にＸ線を照射して、そこからの回折Ｘ線をＸ線
テレビカメラで撮像し、その撮像結果が最適になるよう
に、単結晶インゴットとＸ線光学系との相対位置関係を
セッティングする段階。（ハ）前記回折Ｘ線が検出でき
る位置に２次元的なＸ線記録媒体を配置する段階。
（ニ）前記入射スリットを通して前記単結晶インゴット
の外周面にＸ線を照射して、そこからの回折Ｘ線を前記
Ｘ線記録媒体で記録しながら、単結晶インゴットとＸ線
記録媒体とを同期して単結晶インゴットの軸線方向に走
査する段階。（ホ）Ｘ線記録媒体に記録されたトポグラ
フ像を観察して、転位の発生領域と未発生領域の境界を
認識する段階。
【００１０】２次元的なＸ線記録媒体としてはＸ線フィ
ルムまたはイメージングプレートを使用できる。
ルムまたはイメージングプレートを使用できる。
【００１１】Ｘ線を検出する装置としては、いろいろな
変更が可能である。上述のＸ線テレビカメラの代わり
に、セッティング用として任意の２次元のＸ線撮影装置
を利用できる。その場合、Ｘ線テレビカメラのような２
次元検出面がなくても、例えばシンチレーション検出器
を上下左右に走査して２次元のＸ線撮影装置として利用
することもできる。また、上述のＸ線記録媒体の代わり
に、Ｘ線トポグラフ観察用として任意の２次元のＸ線撮
影装置を利用できる。例えば、カメラタイプのＸ線撮像
装置を利用できる。さらに、セッティング用の２次元の
Ｘ線撮影装置とＸ線トポグラフ像観察用の２次元のＸ線
撮影装置とを兼用させてもよい。
変更が可能である。上述のＸ線テレビカメラの代わり
に、セッティング用として任意の２次元のＸ線撮影装置
を利用できる。その場合、Ｘ線テレビカメラのような２
次元検出面がなくても、例えばシンチレーション検出器
を上下左右に走査して２次元のＸ線撮影装置として利用
することもできる。また、上述のＸ線記録媒体の代わり
に、Ｘ線トポグラフ観察用として任意の２次元のＸ線撮
影装置を利用できる。例えば、カメラタイプのＸ線撮像
装置を利用できる。さらに、セッティング用の２次元の
Ｘ線撮影装置とＸ線トポグラフ像観察用の２次元のＸ線
撮影装置とを兼用させてもよい。
【００１２】Ｘ線トポグラフ像観察用の２次元のＸ線撮
影装置として、Ｘ線像を電子的な信号として取り出せる
カメラ装置を用いてもよい。この場合には、単結晶イン
ゴットと同期してＸ線記録媒体を走査する代わりに、単
結晶インゴットの走査中の所定のサンプリング時間ごと
にカメラ装置の出力信号を別個のメモリ領域に記憶する
ことで、Ｘ線トポグラフ像を得ることができる。これを
説明すると、所定のサンプリング時間の間に単結晶イン
ゴットが軸線方向に移動する距離（走査単位幅）をあら
かじめ決めておいて、その走査単位幅ごとに別個のメモ
リ領域を割り当てておく。そして、所定のサンプリング
時間が経過するごとに異なるメモリ領域に回折像を記録
していき、所定の走査が完了した後に、これらのメモリ
領域に記録された信号をつなぎ合わせて一つの画像にす
ることにより、Ｘ線トポグラフ像を得ることができる。
これにより、静止したＸ線撮影装置を用いて、２次元の
Ｘ線記録媒体を走査するのと同様の機能を果たすことが
できる。
影装置として、Ｘ線像を電子的な信号として取り出せる
カメラ装置を用いてもよい。この場合には、単結晶イン
ゴットと同期してＸ線記録媒体を走査する代わりに、単
結晶インゴットの走査中の所定のサンプリング時間ごと
にカメラ装置の出力信号を別個のメモリ領域に記憶する
ことで、Ｘ線トポグラフ像を得ることができる。これを
説明すると、所定のサンプリング時間の間に単結晶イン
ゴットが軸線方向に移動する距離（走査単位幅）をあら
かじめ決めておいて、その走査単位幅ごとに別個のメモ
リ領域を割り当てておく。そして、所定のサンプリング
時間が経過するごとに異なるメモリ領域に回折像を記録
していき、所定の走査が完了した後に、これらのメモリ
領域に記録された信号をつなぎ合わせて一つの画像にす
ることにより、Ｘ線トポグラフ像を得ることができる。
これにより、静止したＸ線撮影装置を用いて、２次元の
Ｘ線記録媒体を走査するのと同様の機能を果たすことが
できる。
【００１３】また、この発明のＸ線トポグラフィー装置
は、チョクラルスキー法で製造されたままの未加工の単
結晶インゴットにおける転位の発生領域と未発生領域の
境界を見つけるための装置であって、次の（イ）〜
（ヌ）の構成を備えている。（イ）前記未加工の単結晶
インゴットを載せることができて、この単結晶インゴッ
トをその軸線回りに回転可能に支持する２本の平行な回
転ローラ。（ロ）前記回転ローラを有する走査ステー
ジ。（ハ）前記走査ステージを単結晶インゴットの軸線
方向に移動させる走査機構。（ニ）Ｘ線源と、Ｘ線源に
接続されたコリメータと、コリメータの先端に固定され
た入射スリットであって前記走査ステージの移動方向と
垂直な方向に細長い開口部を有する入射スリットと、を
備える入射Ｘ線光学系。（ホ）Ｘ線光学系のセッティン
グ用として、単結晶インゴットからの回折Ｘ線を撮像す
るＸ線テレビカメラ。（ヘ）Ｘ線トポグラフ像の記録用
として、単結晶インゴットからの回折Ｘ線を記録する２
次元的なＸ線記録媒体。（ト）前記Ｘ線記録媒体を支持
する媒体カセットであって、Ｘ線記録媒体を回折Ｘ線の
光路上に配置したり回折Ｘ線の光路から取り外したりで
きる媒体カセット。（チ）前記入射Ｘ線光学系と前記Ｘ
線テレビカメラとを搭載していて、回転中心線の回りを
回転可能な回転台。（リ）前記Ｘ線テレビカメラを前記
回転台上で前記回転中心線の回りに回転させて角度調節
できるようにした角度調節装置。（ヌ）前記回転台を搭
載していて、前記走査ステージの移動方向に垂直な方向
に移動可能な移動台。
は、チョクラルスキー法で製造されたままの未加工の単
結晶インゴットにおける転位の発生領域と未発生領域の
境界を見つけるための装置であって、次の（イ）〜
（ヌ）の構成を備えている。（イ）前記未加工の単結晶
インゴットを載せることができて、この単結晶インゴッ
トをその軸線回りに回転可能に支持する２本の平行な回
転ローラ。（ロ）前記回転ローラを有する走査ステー
ジ。（ハ）前記走査ステージを単結晶インゴットの軸線
方向に移動させる走査機構。（ニ）Ｘ線源と、Ｘ線源に
接続されたコリメータと、コリメータの先端に固定され
た入射スリットであって前記走査ステージの移動方向と
垂直な方向に細長い開口部を有する入射スリットと、を
備える入射Ｘ線光学系。（ホ）Ｘ線光学系のセッティン
グ用として、単結晶インゴットからの回折Ｘ線を撮像す
るＸ線テレビカメラ。（ヘ）Ｘ線トポグラフ像の記録用
として、単結晶インゴットからの回折Ｘ線を記録する２
次元的なＸ線記録媒体。（ト）前記Ｘ線記録媒体を支持
する媒体カセットであって、Ｘ線記録媒体を回折Ｘ線の
光路上に配置したり回折Ｘ線の光路から取り外したりで
きる媒体カセット。（チ）前記入射Ｘ線光学系と前記Ｘ
線テレビカメラとを搭載していて、回転中心線の回りを
回転可能な回転台。（リ）前記Ｘ線テレビカメラを前記
回転台上で前記回転中心線の回りに回転させて角度調節
できるようにした角度調節装置。（ヌ）前記回転台を搭
載していて、前記走査ステージの移動方向に垂直な方向
に移動可能な移動台。
【００１４】チョクラルスキー法で製造する単結晶イン
ゴットとしてはシリコン・インゴットが代表的である
が、その他の材質の単結晶インゴットにこの発明を適用
してもよい。
ゴットとしてはシリコン・インゴットが代表的である
が、その他の材質の単結晶インゴットにこの発明を適用
してもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、この発明のＸ線トポグラ
フィー装置の一実施形態を示す斜視図であり、図２はそ
の平面図、図３は正面図である。このＸ線トポグラフィ
ー装置は、チョクラルスキー法で製造されたシリコン・
インゴットをそのままの形で（すなわち全く加工を施し
ていない状態で）試料として取り扱うことができる。こ
の装置の基本的な機能を説明すると、シリコン・インゴ
ット２２はその軸線方向（Ｘ方向）に移動でき、また、
その軸線回りに回転できる。Ｘ線源２４から出たＸ線は
シリコン・インゴット２２の外周面に入射し、そこで反
射した回折Ｘ線が、媒体カセット６４（図４を参照）に
収めたＸ線記録媒体６６（Ｘ線フィルムまたはイメージ
ングプレート）に記録される。シリコン・インゴット２
２と媒体カセット６４を同期してＸ方向に走査しなが
ら、媒体カセットのＸ線記録媒体に回折Ｘ線の像を記録
すれば、シリコン・インゴットのＸ線トポグラフ像が得
られる。シリコン・インゴット中の転位部分からの回折
Ｘ線の強度は、転位が存在しない領域からの回折Ｘ線の
強度よりも大きくなるので、転位像は、トポグラフ像に
おいて検出強度の大きなラインとなって現れる。なお、
Ｘ線テレビカメラ２６はＸ線光学系のセッティングに利
用する。
フィー装置の一実施形態を示す斜視図であり、図２はそ
の平面図、図３は正面図である。このＸ線トポグラフィ
ー装置は、チョクラルスキー法で製造されたシリコン・
インゴットをそのままの形で（すなわち全く加工を施し
ていない状態で）試料として取り扱うことができる。こ
の装置の基本的な機能を説明すると、シリコン・インゴ
ット２２はその軸線方向（Ｘ方向）に移動でき、また、
その軸線回りに回転できる。Ｘ線源２４から出たＸ線は
シリコン・インゴット２２の外周面に入射し、そこで反
射した回折Ｘ線が、媒体カセット６４（図４を参照）に
収めたＸ線記録媒体６６（Ｘ線フィルムまたはイメージ
ングプレート）に記録される。シリコン・インゴット２
２と媒体カセット６４を同期してＸ方向に走査しなが
ら、媒体カセットのＸ線記録媒体に回折Ｘ線の像を記録
すれば、シリコン・インゴットのＸ線トポグラフ像が得
られる。シリコン・インゴット中の転位部分からの回折
Ｘ線の強度は、転位が存在しない領域からの回折Ｘ線の
強度よりも大きくなるので、転位像は、トポグラフ像に
おいて検出強度の大きなラインとなって現れる。なお、
Ｘ線テレビカメラ２６はＸ線光学系のセッティングに利
用する。
【００１６】この装置では、シリコン・インゴットの結
晶引き上げ軸の方位にかかわらず、（３３１）（２２
４）（４４０）（１３５）のいずれかの結晶格子面で回
折する角度条件でＸ線トポグラフ像が測定できる。さら
に、結晶引き上げ軸が＜１００＞のときには、上述の４
種類の結晶格子面に加えて（１１５）の結晶格子面での
測定も可能であり、また、結晶引き上げ軸が＜１１１＞
のときには（３３３）の結晶格子面での測定も可能であ
る。
晶引き上げ軸の方位にかかわらず、（３３１）（２２
４）（４４０）（１３５）のいずれかの結晶格子面で回
折する角度条件でＸ線トポグラフ像が測定できる。さら
に、結晶引き上げ軸が＜１００＞のときには、上述の４
種類の結晶格子面に加えて（１１５）の結晶格子面での
測定も可能であり、また、結晶引き上げ軸が＜１１１＞
のときには（３３３）の結晶格子面での測定も可能であ
る。
【００１７】次に、この装置の構造を詳細に説明する。
図１において、架台２８の上面には走査ステージ支持台
３０が４本のサポート３１（図３を参照）によって固定
されている。走査ステージ支持台３０には２本の平行な
レール３２が固定されていて、このレール３２の上を走
査ステージ３４がＸ方向に移動できる。この走査ステー
ジの移動運動は、シリコン・インゴットの観察位置をＸ
線照射位置までもってくるための運動として、また、ト
ポグラフ像を得るための走査運動として、利用される。
走査ステージ支持台３０にはネジ軸３６が回転可能に支
持されている。走査ステージ３４の下面にはナットが固
定されていて、このナットがネジ軸３６に噛み合ってい
る。走査モータ３８の出力軸はネジ軸３６に結合されて
いる。走査モータ３８が回転するとネジ軸３６が回転
し、上述のナットを介して走査ステージ３４がＸ方向に
移動する。走査ステージ３４の上面には結晶保持台４０
が固定されている。結晶保持台４０には２本の回転ロー
ラ（ゴムローラ）４２が、互いに平行になるように、回
転可能に支持されている。φ回転モータ４４の出力軸は
歯車機構を介して２本の回転ローラ４２に連結されてい
る。φ回転モータ４４が回転すると、２本の回転ローラ
４２が互いに同期して同一方向に回転し、その上に載せ
たシリコン・インゴット２２がその軸線回りに回転す
る。このφ回転はアジマス調整のために利用される。
図１において、架台２８の上面には走査ステージ支持台
３０が４本のサポート３１（図３を参照）によって固定
されている。走査ステージ支持台３０には２本の平行な
レール３２が固定されていて、このレール３２の上を走
査ステージ３４がＸ方向に移動できる。この走査ステー
ジの移動運動は、シリコン・インゴットの観察位置をＸ
線照射位置までもってくるための運動として、また、ト
ポグラフ像を得るための走査運動として、利用される。
走査ステージ支持台３０にはネジ軸３６が回転可能に支
持されている。走査ステージ３４の下面にはナットが固
定されていて、このナットがネジ軸３６に噛み合ってい
る。走査モータ３８の出力軸はネジ軸３６に結合されて
いる。走査モータ３８が回転するとネジ軸３６が回転
し、上述のナットを介して走査ステージ３４がＸ方向に
移動する。走査ステージ３４の上面には結晶保持台４０
が固定されている。結晶保持台４０には２本の回転ロー
ラ（ゴムローラ）４２が、互いに平行になるように、回
転可能に支持されている。φ回転モータ４４の出力軸は
歯車機構を介して２本の回転ローラ４２に連結されてい
る。φ回転モータ４４が回転すると、２本の回転ローラ
４２が互いに同期して同一方向に回転し、その上に載せ
たシリコン・インゴット２２がその軸線回りに回転す
る。このφ回転はアジマス調整のために利用される。
【００１８】架台２８の上面にはＹ方向に移動可能な移
動台４６が載っている。移動台４６の上にはω回転台４
８が載っていて、このω回転台４８は、鉛直方向に延び
る回転中心線４９（図３を参照）の回りを回転できる。
ω回転台４８の上にはアーム５０が固定されていて、こ
のアーム５０の上にＸ線源２４とコリメータ５４が固定
されている。Ｘ線源２４はＣｕターゲットの２ｋＷの封
入型Ｘ線管であり、焦点サイズはノーマルフォーカス
で、Ｘ線取り出し方向はポイント取り出し（点焦点）で
ある。コリメータ５４は約１ｍの長さであり、その内部
は真空に排気できる。コリメータ５４の入り口側（Ｘ線
源側）の窓材はベリリウムであり、出口側（入射スリッ
ト側）の窓材はケプトンフォイルである。コリメータ５
４の先端には入射スリット５６が固定されている。入射
スリット５６の開口部は鉛直方向（Ｚ方向）に細長くな
っていて、この開口部は走査ステージ３４の移動方向
（Ｘ方向）に対して垂直に延びている。開口部のＺ方向
の高さは１００ｍｍであり、開口幅は１ｍｍである。な
お、この入射スリット５６の開口部は、Ｘ線トポグラフ
ィーの分野で公知のようにわずかに湾曲している（例え
ば、特公昭６１−４５１７８号公報）。この入射スリッ
トは、回折線を検出しようとする結晶格子面に応じて別
個に準備している。この実施形態では、（３３１）（２
２４）（４４０）（１３５）の各結晶格子面用と、（３
３３）（１１５）に共用のものの、合計５種類の入射ス
リットを準備している。
動台４６が載っている。移動台４６の上にはω回転台４
８が載っていて、このω回転台４８は、鉛直方向に延び
る回転中心線４９（図３を参照）の回りを回転できる。
ω回転台４８の上にはアーム５０が固定されていて、こ
のアーム５０の上にＸ線源２４とコリメータ５４が固定
されている。Ｘ線源２４はＣｕターゲットの２ｋＷの封
入型Ｘ線管であり、焦点サイズはノーマルフォーカス
で、Ｘ線取り出し方向はポイント取り出し（点焦点）で
ある。コリメータ５４は約１ｍの長さであり、その内部
は真空に排気できる。コリメータ５４の入り口側（Ｘ線
源側）の窓材はベリリウムであり、出口側（入射スリッ
ト側）の窓材はケプトンフォイルである。コリメータ５
４の先端には入射スリット５６が固定されている。入射
スリット５６の開口部は鉛直方向（Ｚ方向）に細長くな
っていて、この開口部は走査ステージ３４の移動方向
（Ｘ方向）に対して垂直に延びている。開口部のＺ方向
の高さは１００ｍｍであり、開口幅は１ｍｍである。な
お、この入射スリット５６の開口部は、Ｘ線トポグラフ
ィーの分野で公知のようにわずかに湾曲している（例え
ば、特公昭６１−４５１７８号公報）。この入射スリッ
トは、回折線を検出しようとする結晶格子面に応じて別
個に準備している。この実施形態では、（３３１）（２
２４）（４４０）（１３５）の各結晶格子面用と、（３
３３）（１１５）に共用のものの、合計５種類の入射ス
リットを準備している。
【００１９】ω回転台４８の上にはカメラガイド５８が
固定されている。このカメラガイド５８は回転中心線４
９（図３を参照）を中心とした円弧の形状をしている。
カメラステージ６０は、カメラガイド５８に噛み合って
いてカメラガイド５８に沿って回転中心線４９の回りに
回転できる。カメラステージ６０の上にはＸ線テレビカ
メラ２６が固定されている。このＸ線テレビカメラ２６
は、Ｘ線像を蛍光板で可視光に変換して、この可視光を
蛍光板に密着したイメージ・インテンシファイヤで光増
倍し、これをレンズ・カップリングのＣＣＤカメラで観
察するものである。Ｘ線テレビカメラ２６のイメージン
グ領域は直径約２０ｍｍの円形である。この実施形態で
は、Ｘ線テレビカメラ２６はＸ線光学系のセッティング
だけに用いており、トポグラフ像を検出するのには使っ
ていない。トポグラフ像は、後述する媒体カセットに収
めたＸ線記録媒体で記録している。
固定されている。このカメラガイド５８は回転中心線４
９（図３を参照）を中心とした円弧の形状をしている。
カメラステージ６０は、カメラガイド５８に噛み合って
いてカメラガイド５８に沿って回転中心線４９の回りに
回転できる。カメラステージ６０の上にはＸ線テレビカ
メラ２６が固定されている。このＸ線テレビカメラ２６
は、Ｘ線像を蛍光板で可視光に変換して、この可視光を
蛍光板に密着したイメージ・インテンシファイヤで光増
倍し、これをレンズ・カップリングのＣＣＤカメラで観
察するものである。Ｘ線テレビカメラ２６のイメージン
グ領域は直径約２０ｍｍの円形である。この実施形態で
は、Ｘ線テレビカメラ２６はＸ線光学系のセッティング
だけに用いており、トポグラフ像を検出するのには使っ
ていない。トポグラフ像は、後述する媒体カセットに収
めたＸ線記録媒体で記録している。
【００２０】図４はＸ線記録媒体の支持装置の斜視図で
ある。５インチ角の平面的な（すなわち２次元的な）Ｘ
線記録媒体６６は媒体カセット６４に収納されている。
媒体カセット６４はブラケット６８に装着できる。ブラ
ケット６８の下端には吸着台７０が固定されている。吸
着台７０の下面には永久磁石が埋め込まれていて、この
吸着台７０を走査ステージ３４（図１を参照）の上面に
吸着固定できる。Ｘ線記録媒体６６としては、Ｘ線フィ
ルムまたはイメージングプレート（蓄積性蛍光体あるい
は輝尽性蛍光体とも呼ばれる）を用いることができる。
ある。５インチ角の平面的な（すなわち２次元的な）Ｘ
線記録媒体６６は媒体カセット６４に収納されている。
媒体カセット６４はブラケット６８に装着できる。ブラ
ケット６８の下端には吸着台７０が固定されている。吸
着台７０の下面には永久磁石が埋め込まれていて、この
吸着台７０を走査ステージ３４（図１を参照）の上面に
吸着固定できる。Ｘ線記録媒体６６としては、Ｘ線フィ
ルムまたはイメージングプレート（蓄積性蛍光体あるい
は輝尽性蛍光体とも呼ばれる）を用いることができる。
【００２１】次に、このＸ線トポグラフィー装置の使用
方法を説明する。図２において、まず、Ｘ線光学系を所
定の回折条件を満たすようにあらかじめ角度設定をす
る。例えば、シリコン・インゴットの引き上げ軸が結晶
の＜１００＞方向である場合に、シリコン・インゴット
の外周面において結晶の（１１５）面でＸ線が回折する
ように角度設定する。そのためには、まず、Ｘ線テレビ
カメラ２６が入射Ｘ線に対して所定の回折角２θの方向
になるように、カメラステージ６０（第１図を参照）を
カメラガイド５８に沿って回転させる。次に、ω回転台
４８を回転させて、シリコン・インゴットに対するＸ線
入射角ωを所定の入射角度に設定する。この実施形態で
は、Ｘ線入射角ωは２０〜５０度の範囲で調節できる。
方法を説明する。図２において、まず、Ｘ線光学系を所
定の回折条件を満たすようにあらかじめ角度設定をす
る。例えば、シリコン・インゴットの引き上げ軸が結晶
の＜１００＞方向である場合に、シリコン・インゴット
の外周面において結晶の（１１５）面でＸ線が回折する
ように角度設定する。そのためには、まず、Ｘ線テレビ
カメラ２６が入射Ｘ線に対して所定の回折角２θの方向
になるように、カメラステージ６０（第１図を参照）を
カメラガイド５８に沿って回転させる。次に、ω回転台
４８を回転させて、シリコン・インゴットに対するＸ線
入射角ωを所定の入射角度に設定する。この実施形態で
は、Ｘ線入射角ωは２０〜５０度の範囲で調節できる。
【００２２】このような角度設定が終了したら、２本の
回転ローラ４２の上に、チョクラルスキー法で製造した
ままの未加工のシリコン・インゴット２２を載せる。こ
のとき、シリコン・インゴットの直径によっては、シリ
コン・インゴットの軸線がＸ線光学系の高さに等しくな
らないので、その場合は、走査ステージ３４と結晶保持
台４０との間に高さ調節スペーサを入れて調節する。
回転ローラ４２の上に、チョクラルスキー法で製造した
ままの未加工のシリコン・インゴット２２を載せる。こ
のとき、シリコン・インゴットの直径によっては、シリ
コン・インゴットの軸線がＸ線光学系の高さに等しくな
らないので、その場合は、走査ステージ３４と結晶保持
台４０との間に高さ調節スペーサを入れて調節する。
【００２３】次に、走査モータ３８を回転させて走査ス
テージ３４をＸ方向に移動し、シリコン・インゴット２
２の観察したい領域（例えば、直胴部のうちの尾部に近
い領域）をＸ線照射位置にもってくる。次に、シリコン
・インゴット２２の外周面上に現れている晶癖線（軸方
向に延びている）で大体の結晶方位が分かるので、この
晶癖線を頼りにして、シリコン・インゴット２２の（１
１５）面がほぼ鉛直姿勢になるように、φ回転モータ４
４を回転させてシリコン・インゴット２２をその軸線回
りに回転させる（φ回転によるアジマス調整）。
テージ３４をＸ方向に移動し、シリコン・インゴット２
２の観察したい領域（例えば、直胴部のうちの尾部に近
い領域）をＸ線照射位置にもってくる。次に、シリコン
・インゴット２２の外周面上に現れている晶癖線（軸方
向に延びている）で大体の結晶方位が分かるので、この
晶癖線を頼りにして、シリコン・インゴット２２の（１
１５）面がほぼ鉛直姿勢になるように、φ回転モータ４
４を回転させてシリコン・インゴット２２をその軸線回
りに回転させる（φ回転によるアジマス調整）。
【００２４】次に、移動台４６をＹ方向に移動させて、
ω回転台４８の回転中心線４９をシリコン・インゴット
２２の外周面の位置にもってくる。位置が定まったら、
クランプ４７で移動台４６を固定する。この位置決め作
業を以下に詳しく説明する。図８は移動台４６を位置決
めするための治具８１の斜視図である。この位置決め治
具８１は、基台８２上に支柱８４を固定して、この支柱
８４の上端付近にポインタ８６を水平に取り付けたもの
である。基台８２はω回転台４８の上面に固定したＬ字
形の基準ガイド８８に突き当てるのに利用する。図９は
ω回転台４８上に位置決め治具８１をセットした状態を
示す平面図であり、図１０はその拡大正面図である。図
１０において、ω回転台４８上の基準ガイド８８に位置
決め治具８１の基台８２を突き当てると、ポインタ８６
の先端はちょうどω回転台４８の回転中心線４９に一致
するようになっている。すなわち、そうなるように支柱
８４からのポインタ突き出し長さが調整されている。そ
して、この状態の位置決め治具８１のポインタ８６の先
端がシリコン・インゴット２２の外周面にちょうど接触
するように、移動台４６をＹ方向（図面の左右方向）に
移動させる。これにより、シリコン・インゴット２２の
外周面が、ω回転台４８の回転中心線４９に一致するこ
とになる。
ω回転台４８の回転中心線４９をシリコン・インゴット
２２の外周面の位置にもってくる。位置が定まったら、
クランプ４７で移動台４６を固定する。この位置決め作
業を以下に詳しく説明する。図８は移動台４６を位置決
めするための治具８１の斜視図である。この位置決め治
具８１は、基台８２上に支柱８４を固定して、この支柱
８４の上端付近にポインタ８６を水平に取り付けたもの
である。基台８２はω回転台４８の上面に固定したＬ字
形の基準ガイド８８に突き当てるのに利用する。図９は
ω回転台４８上に位置決め治具８１をセットした状態を
示す平面図であり、図１０はその拡大正面図である。図
１０において、ω回転台４８上の基準ガイド８８に位置
決め治具８１の基台８２を突き当てると、ポインタ８６
の先端はちょうどω回転台４８の回転中心線４９に一致
するようになっている。すなわち、そうなるように支柱
８４からのポインタ突き出し長さが調整されている。そ
して、この状態の位置決め治具８１のポインタ８６の先
端がシリコン・インゴット２２の外周面にちょうど接触
するように、移動台４６をＹ方向（図面の左右方向）に
移動させる。これにより、シリコン・インゴット２２の
外周面が、ω回転台４８の回転中心線４９に一致するこ
とになる。
【００２５】以上の調整によって、シリコン・インゴッ
トの（１１５）面とＸ線光学系とは所定の回折条件をほ
ぼ満足する相対位置関係になる。そこで、今度は、実際
に回折Ｘ線を観測しながら、ω回転とφ回転について正
確なセッティングをする。これを説明すると、ω回転と
φ回転の微調整が完了していない状態では、Ｘ線テレビ
カメラによるモニタ画面上には回折線（上下に線状に延
びていて若干湾曲している）が現れても、Ｘ線照射野の
上下の一部が欠落したりボケたりしていて、完全な像に
なっていない。そこで、ω回転とφ回転について交互に
微小角度ずつ調整して、Ｘ線照射野全体から回折像が鮮
明に得られるようにする。
トの（１１５）面とＸ線光学系とは所定の回折条件をほ
ぼ満足する相対位置関係になる。そこで、今度は、実際
に回折Ｘ線を観測しながら、ω回転とφ回転について正
確なセッティングをする。これを説明すると、ω回転と
φ回転の微調整が完了していない状態では、Ｘ線テレビ
カメラによるモニタ画面上には回折線（上下に線状に延
びていて若干湾曲している）が現れても、Ｘ線照射野の
上下の一部が欠落したりボケたりしていて、完全な像に
なっていない。そこで、ω回転とφ回転について交互に
微小角度ずつ調整して、Ｘ線照射野全体から回折像が鮮
明に得られるようにする。
【００２６】このセッティング時には、ω回転台４８
は、５度程度の角度範囲内で、ステッピングモータによ
り微小角度ずつ調節が可能である。その角度調節の精度
は、ステッピングモータの１ステップ当たり１０００分
の１度である。φ回転のセッティングについてもステッ
ピングモータを利用して角度調節できる。
は、５度程度の角度範囲内で、ステッピングモータによ
り微小角度ずつ調節が可能である。その角度調節の精度
は、ステッピングモータの１ステップ当たり１０００分
の１度である。φ回転のセッティングについてもステッ
ピングモータを利用して角度調節できる。
【００２７】以上のようにＸ線光学系のセッティングが
完了したら、図４に示すＸ線記録媒体支持装置を、図５
に示すように（Ｘ線記録媒体６６だけを図示している）
走査ステージ３４の上面に磁石で吸着固定する。Ｘ線記
録媒体６６とシリコン・インゴット２２の外周面との距
離は５０ｍｍ程度である。これで測定準備が完了する。
その後、次の手順でＸ線トポグラフ像を観察する。Ｘ線
源２４から出たＸ線を、真空排気された長いコリメータ
５４と入射スリット５６とを通してから、シリコン・イ
ンゴット２２の外周面に照射する。この外周面で回折し
たＸ線は、Ｘ線記録媒体６６に当たる。すると、Ｘ線記
録媒体上には、図６（Ａ）に示すように、上下に延びる
わずかに湾曲した回折像７２が記録される（入射スリッ
トがわずかに湾曲しているために）。それから、この回
折Ｘ線を測定しながら、走査ステージ３４を所定の走査
幅（数十ｍｍ〜１００ｍｍ程度）だけ走査する（Ｘ方向
に移動する）。すると、図６（Ｂ）に示すように、この
走査幅だけの回折像７４、すなわちシリコン・インゴッ
トの走査幅分のＸ線トポグラフ像が記録される。このト
ポグラフ像は、Ｘ線フィルムに記録した場合には現像を
することによって肉眼でみることができる。イメージン
グプレートに記録した場合には、レーザ光で励起してそ
こから発生する蛍光の強度分布を表示装置に表示したり
紙に出力したりすることで肉眼で見ることができる。
完了したら、図４に示すＸ線記録媒体支持装置を、図５
に示すように（Ｘ線記録媒体６６だけを図示している）
走査ステージ３４の上面に磁石で吸着固定する。Ｘ線記
録媒体６６とシリコン・インゴット２２の外周面との距
離は５０ｍｍ程度である。これで測定準備が完了する。
その後、次の手順でＸ線トポグラフ像を観察する。Ｘ線
源２４から出たＸ線を、真空排気された長いコリメータ
５４と入射スリット５６とを通してから、シリコン・イ
ンゴット２２の外周面に照射する。この外周面で回折し
たＸ線は、Ｘ線記録媒体６６に当たる。すると、Ｘ線記
録媒体上には、図６（Ａ）に示すように、上下に延びる
わずかに湾曲した回折像７２が記録される（入射スリッ
トがわずかに湾曲しているために）。それから、この回
折Ｘ線を測定しながら、走査ステージ３４を所定の走査
幅（数十ｍｍ〜１００ｍｍ程度）だけ走査する（Ｘ方向
に移動する）。すると、図６（Ｂ）に示すように、この
走査幅だけの回折像７４、すなわちシリコン・インゴッ
トの走査幅分のＸ線トポグラフ像が記録される。このト
ポグラフ像は、Ｘ線フィルムに記録した場合には現像を
することによって肉眼でみることができる。イメージン
グプレートに記録した場合には、レーザ光で励起してそ
こから発生する蛍光の強度分布を表示装置に表示したり
紙に出力したりすることで肉眼で見ることができる。
【００２８】図６（Ｂ）に示すように、トポグラフ像７
４の中には、回折強度が強く現れているライン７６が多
数見られる。このライン７６が、シリコン・インゴット
の結晶の内部の転位部分で回折したＸ線の像（転位像）
である。この転位像は、一般に、所定の傾斜角度をもっ
て互いに平行になって現れる。シリコン・インゴットの
観測領域を適切に選べば、図６（Ｂ）に示すように、ト
ポグラフ像７４の左右方向の一方の側にだけ転位像が現
れて、他方の側には転位像が現れない。すなわち、観測
領域を適切に選ぶことにより、転位発生領域と未発生領
域の境界７８を知ることができる。もし、トポグラフ像
７４の全体が転位発生領域または未発生領域だけになっ
ている場合には、シリコン・インゴットをその軸線方向
にずらして再度トポグラフ像を得ることにより、上述の
境界７８が分かるようにすればよい。
４の中には、回折強度が強く現れているライン７６が多
数見られる。このライン７６が、シリコン・インゴット
の結晶の内部の転位部分で回折したＸ線の像（転位像）
である。この転位像は、一般に、所定の傾斜角度をもっ
て互いに平行になって現れる。シリコン・インゴットの
観測領域を適切に選べば、図６（Ｂ）に示すように、ト
ポグラフ像７４の左右方向の一方の側にだけ転位像が現
れて、他方の側には転位像が現れない。すなわち、観測
領域を適切に選ぶことにより、転位発生領域と未発生領
域の境界７８を知ることができる。もし、トポグラフ像
７４の全体が転位発生領域または未発生領域だけになっ
ている場合には、シリコン・インゴットをその軸線方向
にずらして再度トポグラフ像を得ることにより、上述の
境界７８が分かるようにすればよい。
【００２９】上述の境界７８の位置で（あるいはそれよ
りもわずかに転位未発生領域側で）シリコン・インゴッ
トを切断すれば、無駄なく、かつ良質な有効結晶を得る
ことができる。なお、シリコン・インゴットの外周面に
目印８０を付けておけば、この目印８０もＸ線トポグラ
フ像に記録されるので、この目印８０を基準にして、境
界７８の位置をシリコン・インゴットの外周面上で定め
ることができる。
りもわずかに転位未発生領域側で）シリコン・インゴッ
トを切断すれば、無駄なく、かつ良質な有効結晶を得る
ことができる。なお、シリコン・インゴットの外周面に
目印８０を付けておけば、この目印８０もＸ線トポグラ
フ像に記録されるので、この目印８０を基準にして、境
界７８の位置をシリコン・インゴットの外周面上で定め
ることができる。
【００３０】シリコン・インゴットの直胴部の尾部付近
でＸ線トポグラフ像を観察して転位発生領域と未発生領
域の境界を見つけたら、今度は、走査ステージを移動し
て、直胴部の肩部付近でもＸ線トポグラフ像を観察して
同様の境界を見つける。これにより、シリコン・インゴ
ットの二つの切断位置を適切に定めることができる。
でＸ線トポグラフ像を観察して転位発生領域と未発生領
域の境界を見つけたら、今度は、走査ステージを移動し
て、直胴部の肩部付近でもＸ線トポグラフ像を観察して
同様の境界を見つける。これにより、シリコン・インゴ
ットの二つの切断位置を適切に定めることができる。
【００３１】
【発明の効果】この発明によれば、チョクラルスキー法
で製造したままの未加工の単結晶インゴットの状態でＸ
線トポグラフ像を得ることによって結晶の転位を観察す
ることができて、転位発生領域と未発生領域の境界を見
つけることができる。これにより、上述の境界のところ
で単結晶インゴットを切断することが可能になり、転位
が未発生の良質な結晶部分を最大限に切り出すことがで
きる。
で製造したままの未加工の単結晶インゴットの状態でＸ
線トポグラフ像を得ることによって結晶の転位を観察す
ることができて、転位発生領域と未発生領域の境界を見
つけることができる。これにより、上述の境界のところ
で単結晶インゴットを切断することが可能になり、転位
が未発生の良質な結晶部分を最大限に切り出すことがで
きる。
【図１】この発明のＸ線トポグラフィー装置の一実施形
態を示す斜視図である。
態を示す斜視図である。
【図２】図１の装置の平面図である。
【図３】図１の装置の正面図である。
【図４】Ｘ線記録媒体の支持装置の斜視図である。
【図５】Ｘ線記録媒体を配置した状態の平面図である。
【図６】シリコン・インゴットのＸ線トポグラフ像であ
る。
る。
【図７】未加工のシリコン・インゴットの正面図であ
る。
る。
【図８】移動台を位置決めするための位置決め治具の斜
視図である。
視図である。
【図９】移動台の位置決め作業を示す平面図である。
【図１０】移動台の位置決め作業を示す拡大正面図であ
る。
る。
２２ シリコン・インゴット ２４ Ｘ線源 ２６ Ｘ線テレビカメラ ３４ 走査ステージ ４０ 結晶保持台 ４２ 回転ローラ ４６ 移動台 ４８ ω回転台 ４９ 回転中心線 ５４ コリメータ ５６ 入射スリット ６４ 媒体カセット ６６ Ｘ線記録媒体
Claims (6)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法で製造されたままの
未加工の単結晶インゴットにおける転位の発生領域と未
発生領域の境界を見つけるためのＸ線トポグラフィー方
法において、次の段階を有するＸ線トポグラフィー方
法。 （イ）前記未加工の単結晶インゴットを、その軸線回り
に回転可能に、かつ軸線方向に移動可能に、保持する段
階。 （ロ）開口部が細長い入射スリットを通して前記単結晶
インゴットの外周面にＸ線を照射して、そこからの回折
Ｘ線をＸ線テレビカメラで撮像し、その撮像結果が最適
になるように、単結晶インゴットとＸ線光学系との相対
位置関係をセッティングする段階。 （ハ）前記回折Ｘ線が検出できる位置に２次元的なＸ線
記録媒体を配置する段階。 （ニ）前記入射スリットを通して前記単結晶インゴット
の外周面にＸ線を照射して、そこからの回折Ｘ線を前記
Ｘ線記録媒体で記録しながら、単結晶インゴットとＸ線
記録媒体とを同期して単結晶インゴットの軸線方向に走
査する段階。 （ホ）Ｘ線記録媒体に記録されたトポグラフ像を観察し
て、転位の発生領域と未発生領域の境界を認識する段
階。 - 【請求項２】 前記Ｘ線テレビカメラの代わりに、セッ
ティング用の任意の２次元のＸ線撮影装置を利用するこ
とを特徴とする請求項１記載のＸ線トポグラフィー方
法。 - 【請求項３】 前記Ｘ線記録媒体の代わりに、Ｘ線トポ
グラフ観察用の任意の２次元のＸ線撮影装置を利用する
ことを特徴とする請求項２記載のＸ線トポグラフィー方
法。 - 【請求項４】 セッティング用の２次元のＸ線撮影装置
とＸ線トポグラフ像観察用の２次元のＸ線撮影装置とを
兼用することを特徴とする請求項３記載のＸ線トポグラ
フィー方法。 - 【請求項５】 Ｘ線トポグラフ像観察用の２次元のＸ線
撮影装置として、Ｘ線像を電子的な信号として取り出せ
るカメラ装置を用い、前記Ｘ線記録媒体を単結晶インゴ
ットと同期して走査する代わりに、単結晶インゴットの
走査中の所定のサンプリング時間ごとにカメラ装置の出
力信号を別個のメモリ領域に記憶することを特徴とする
請求項３または４に記載のＸ線トポグラフィー方法。 - 【請求項６】 チョクラルスキー法で製造されたままの
未加工の単結晶インゴットにおける転位の発生領域と未
発生領域の境界を見つけるためのＸ線トポグラフィー装
置において、次の構成を有するＸ線トポグラフィー装
置。 （イ）前記未加工の単結晶インゴットを載せることがで
きて、この単結晶インゴットをその軸線回りに回転可能
に支持する２本の平行な回転ローラ。 （ロ）前記回転ローラを有する走査ステージ。 （ハ）前記走査ステージを単結晶インゴットの軸線方向
に移動させる走査機構。 （ニ）Ｘ線源と、Ｘ線源に接続されたコリメータと、コ
リメータの先端に固定された入射スリットであって前記
走査ステージの移動方向と垂直な方向に細長い開口部を
有する入射スリットと、を備える入射Ｘ線光学系。 （ホ）Ｘ線光学系のセッティング用として、単結晶イン
ゴットからの回折Ｘ線を撮像するＸ線テレビカメラ。 （ヘ）Ｘ線トポグラフ像の記録用として、単結晶インゴ
ットからの回折Ｘ線を記録する２次元的なＸ線記録媒
体。 （ト）前記Ｘ線記録媒体を支持する媒体カセットであっ
て、Ｘ線記録媒体を回折Ｘ線の光路上に配置したり回折
Ｘ線の光路から取り外したりできる媒体カセット。 （チ）前記入射Ｘ線光学系と前記Ｘ線テレビカメラとを
搭載していて、回転中心線の回りを回転可能な回転台。 （リ）前記Ｘ線テレビカメラを前記回転台上で前記回転
中心線の回りに回転させて角度調節できるようにした角
度調節装置。 （ヌ）前記回転台を搭載していて、前記走査ステージの
移動方向に垂直な方向に移動可能な移動台。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8337658A JPH10160688A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 単結晶インゴットのｘ線トポグラフィー方法および装置 |
| US09/117,498 US6072854A (en) | 1996-12-04 | 1997-12-03 | Method and apparatus for X-ray topography of single crystal ingot |
| PCT/JP1997/004414 WO2004090522A1 (ja) | 1996-12-04 | 1997-12-03 | 単結晶インゴットのx線トポグラフィー方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8337658A JPH10160688A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 単結晶インゴットのｘ線トポグラフィー方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160688A true JPH10160688A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18310736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8337658A Pending JPH10160688A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 単結晶インゴットのｘ線トポグラフィー方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6072854A (ja) |
| JP (1) | JPH10160688A (ja) |
| WO (1) | WO2004090522A1 (ja) |
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| US8437450B2 (en) | 2010-12-02 | 2013-05-07 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Fast measurement of X-ray diffraction from tilted layers |
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- 1996-12-04 JP JP8337658A patent/JPH10160688A/ja active Pending
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1997
- 1997-12-03 US US09/117,498 patent/US6072854A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-03 WO PCT/JP1997/004414 patent/WO2004090522A1/ja active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| WO2004090522A1 (ja) | 2004-10-21 |
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