JPS63265422A - エピタキシヤル成長層の測定方法 - Google Patents
エピタキシヤル成長層の測定方法Info
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- JPS63265422A JPS63265422A JP10120687A JP10120687A JPS63265422A JP S63265422 A JPS63265422 A JP S63265422A JP 10120687 A JP10120687 A JP 10120687A JP 10120687 A JP10120687 A JP 10120687A JP S63265422 A JPS63265422 A JP S63265422A
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- epitaxial growth
- thickness
- layer
- measuring
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 44
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
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- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シリコン単結晶基板上のシリコンエピタキシ
ャル成長層の厚さ測定方法に関するものであシ、特に埋
込み拡散層を有するシリコン単結晶基板上にシリコンエ
ピタキシャル成長層を形成し、埋込み拡散層上のシリコ
ンエピタキシャル成長層の厚さ測定方法に関するもので
ある。
ャル成長層の厚さ測定方法に関するものであシ、特に埋
込み拡散層を有するシリコン単結晶基板上にシリコンエ
ピタキシャル成長層を形成し、埋込み拡散層上のシリコ
ンエピタキシャル成長層の厚さ測定方法に関するもので
ある。
従来、この種の埋込み拡散上に形成されたシリコンエピ
タキシャル成長層の厚さ測定は不可能であったため、シ
リコン単結晶基板の比抵抗が０．０２０α以下のモニタ
ーウェハースをシリコンエピタキシャル成長時に同時に
ローディングし、エピタキシャル成長後上記そニターウ
エハース上に成長したエピタキシャル層の厚さを赤外線
の反射を利用して測定する方法をとっていた。
タキシャル成長層の厚さ測定は不可能であったため、シ
リコン単結晶基板の比抵抗が０．０２０α以下のモニタ
ーウェハースをシリコンエピタキシャル成長時に同時に
ローディングし、エピタキシャル成長後上記そニターウ
エハース上に成長したエピタキシャル層の厚さを赤外線
の反射を利用して測定する方法をとっていた。
上述した従来のエピタキシャル成長層の厚さ測定方法は
、モニターウェハース上のエピタキシャル成長層の厚さ
を測定する方法をとっているので、エピタキシャル成長
時の熱処理によシ埋込拡散層がエピタキシャル成長層側
にせシ上るため、モ二ターウェハース上のエピタキシャ
ル成長層の厚さと、埋込み拡散層上のエピタキシャル成
長層の厚さと異なり、正確なエピタキシャル成長層の厚
さ測定ができないという欠点がある。
、モニターウェハース上のエピタキシャル成長層の厚さ
を測定する方法をとっているので、エピタキシャル成長
時の熱処理によシ埋込拡散層がエピタキシャル成長層側
にせシ上るため、モ二ターウェハース上のエピタキシャ
ル成長層の厚さと、埋込み拡散層上のエピタキシャル成
長層の厚さと異なり、正確なエピタキシャル成長層の厚
さ測定ができないという欠点がある。
本発明のエピタキシャル成長層の厚さ測定方法は、埋込
み拡散層形成時にエピタキシャル成長層厚さ測定用パタ
ーンである大面積埋込拡散層を形成し、シリコンエピタ
キシャル成長を行なう工程と、前記厚さ測定用パターン
部でエピタキシャル成長時の厚さを測定する工程とを有
している。
み拡散層形成時にエピタキシャル成長層厚さ測定用パタ
ーンである大面積埋込拡散層を形成し、シリコンエピタ
キシャル成長を行なう工程と、前記厚さ測定用パターン
部でエピタキシャル成長時の厚さを測定する工程とを有
している。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例のシリコン単結晶基板内のエ
ピタキシャル層厚さ測定パターンを示す平面図であシ、
第２図は本発明の一実施例を工程毎に示したシリコン単
結晶基板の断面図であシ、（ａ）は、埋込み拡散済みシ
リコン単結晶基板の断面図、（ｂ）は、エピタキシャル
成長済みシリコン単結晶基板の断面図を示し、第３図は
本発明の一実施例でエピタキシャル成長層の厚さを測定
した結果のグラフを示す。
ピタキシャル層厚さ測定パターンを示す平面図であシ、
第２図は本発明の一実施例を工程毎に示したシリコン単
結晶基板の断面図であシ、（ａ）は、埋込み拡散済みシ
リコン単結晶基板の断面図、（ｂ）は、エピタキシャル
成長済みシリコン単結晶基板の断面図を示し、第３図は
本発明の一実施例でエピタキシャル成長層の厚さを測定
した結果のグラフを示す。
まず第１図に示すように、シリコン単結晶基板ｌの表面
にエピタキシャル成長層の厚さ測定用パターン２を５關
０の大きさで形成したシリコン単結晶基板１を準備した
。この時用いたシリコン単結晶基板１は、導電型がＰ型
で４〜５Ωαの比抵抗を有するものを使用し、厚さ測定
用パターン２以外の部分には、製品素子用埋込パターン
を形成した。
にエピタキシャル成長層の厚さ測定用パターン２を５關
０の大きさで形成したシリコン単結晶基板１を準備した
。この時用いたシリコン単結晶基板１は、導電型がＰ型
で４〜５Ωαの比抵抗を有するものを使用し、厚さ測定
用パターン２以外の部分には、製品素子用埋込パターン
を形成した。
次に、第２図（ａ）に示すように、前記埋込みパターン
形成済みシリコン単結晶基板に埋込み拡散層３を形成し
た。この時の埋込拡散層３の不純物としてＡ３を用い、
埋込拡散層の表面濃度はｌＸ１０１９ａ！ｍｓ／（：Ｃ
、埋込み拡散層の深さは３μｍであった。
形成済みシリコン単結晶基板に埋込み拡散層３を形成し
た。この時の埋込拡散層３の不純物としてＡ３を用い、
埋込拡散層の表面濃度はｌＸ１０１９ａ！ｍｓ／（：Ｃ
、埋込み拡散層の深さは３μｍであった。
次に１第２図（ｂ）に示すように、前記埋込み拡散層３
形成されているシリコン単結晶基板１の上に導電型がＮ
型で５〜６Ωαの比抵抗を有するシリコンエピタキシャ
ル成長層４を、ソースガストシてＳｉＨ４，ドーパント
ガスとしてＰＨ３を用いて形成した。この時のシリコン
エピタキシャル成長時に従来のモニターウェハースとの
差を確認するため、導電型がＮ型（ｓｂドープ）０．０
２Ωαの比抵抗を有するシリコン単結晶基板を同時にロ
ーディングしエピタキシャル成長を行なった。
形成されているシリコン単結晶基板１の上に導電型がＮ
型で５〜６Ωαの比抵抗を有するシリコンエピタキシャ
ル成長層４を、ソースガストシてＳｉＨ４，ドーパント
ガスとしてＰＨ３を用いて形成した。この時のシリコン
エピタキシャル成長時に従来のモニターウェハースとの
差を確認するため、導電型がＮ型（ｓｂドープ）０．０
２Ωαの比抵抗を有するシリコン単結晶基板を同時にロ
ーディングしエピタキシャル成長を行なった。
次に１フ一リエ変換型赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）の
反射法で前記シリコンエピタキシャル成長層４が形成さ
れたシリコン単結晶塞板１の厚さ測定用パターン部分２
でエピタキシャル成長層の厚さを測定した結果、埋込拡
散層を用いた厚さ測・定用パターン部分２でエピタキシ
ャル成長層４の厚さが測定でき石ことを確認した。さら
に、従来め方法でエピタキシャル成長時に同時にローデ
ィングしたモニターウェハースについても同様な方法（
ＦＴ−ＩＲ）でエピタキシャル成長層の厚さを測定した
。また、厚さ測定用パターン部分２以外の製品素子用埋
込みパターン部分では、埋込み拡散層のパターン面積が
少ないため、埋込層からの一反射が少なく、エビターシ
ャル成長層の厚さを測定することは不可能であった。こ
の時、測定に用いたＦＴ−ＩＲの赤外線のスポット径は
、５ｔｍψである。
反射法で前記シリコンエピタキシャル成長層４が形成さ
れたシリコン単結晶塞板１の厚さ測定用パターン部分２
でエピタキシャル成長層の厚さを測定した結果、埋込拡
散層を用いた厚さ測・定用パターン部分２でエピタキシ
ャル成長層４の厚さが測定でき石ことを確認した。さら
に、従来め方法でエピタキシャル成長時に同時にローデ
ィングしたモニターウェハースについても同様な方法（
ＦＴ−ＩＲ）でエピタキシャル成長層の厚さを測定した
。また、厚さ測定用パターン部分２以外の製品素子用埋
込みパターン部分では、埋込み拡散層のパターン面積が
少ないため、埋込層からの一反射が少なく、エビターシ
ャル成長層の厚さを測定することは不可能であった。こ
の時、測定に用いたＦＴ−ＩＲの赤外線のスポット径は
、５ｔｍψである。
次に、モニターウェハース上のエピタキシャル層の厚さ
と、埋込拡散上のエピタキシャル層の厚さとの相関グラ
フを第３図のグラフ５に示すように、エピタキシャル成
長時の熱処理にょシ埋込み拡散層がエピタキシャル成長
層側に０．７μｍせり上っていることを確認した。
と、埋込拡散上のエピタキシャル層の厚さとの相関グラ
フを第３図のグラフ５に示すように、エピタキシャル成
長時の熱処理にょシ埋込み拡散層がエピタキシャル成長
層側に０．７μｍせり上っていることを確認した。
〔実施例２〕
実施例１では第２図ｔａ）に示すように、埋込み拡散層
３の不純物としてＡｓを用いたが、この実施例では、埋
込拡散層３の不純物源としてボロンを用い、表面濃度５
Ｘ １０ ” ａｉｍｓ／ｃｃ 、深さ３μｍ（Ｄ埋
込拡散層３を形成し、実施例１と同様な方法でエピタキ
シャル成長と、エピタキシャル成長層の厚さ測定を行な
い、測定した結果を第３図のグラフ６に示す。この実施
例においても、エピタキシャル成長時の熱処理によシ埋
込み拡散層がエピタキシャル成長層側に０．３μｍせシ
上っていることを確認した。 ′ この実施例では、埋込み拡散層の不純物によすせジ上９
量が異なるため、従来のモニターウェハースによる測定
法よシ、厚さ測定用パターンを使用した大面積埋込み拡
散層上のシリコンエピタキシャル成長層の厚さを測定し
た方が正確な厚さ測定ができる利点がある。
３の不純物としてＡｓを用いたが、この実施例では、埋
込拡散層３の不純物源としてボロンを用い、表面濃度５
Ｘ １０ ” ａｉｍｓ／ｃｃ 、深さ３μｍ（Ｄ埋
込拡散層３を形成し、実施例１と同様な方法でエピタキ
シャル成長と、エピタキシャル成長層の厚さ測定を行な
い、測定した結果を第３図のグラフ６に示す。この実施
例においても、エピタキシャル成長時の熱処理によシ埋
込み拡散層がエピタキシャル成長層側に０．３μｍせシ
上っていることを確認した。 ′ この実施例では、埋込み拡散層の不純物によすせジ上９
量が異なるため、従来のモニターウェハースによる測定
法よシ、厚さ測定用パターンを使用した大面積埋込み拡
散層上のシリコンエピタキシャル成長層の厚さを測定し
た方が正確な厚さ測定ができる利点がある。
以上説明したように本発明は、埋込み拡散層を有するシ
リコン単結晶基板上にシリコンエピタキシャル成長層を
形成し、エピタキシャル成長層の厚さを測定する方法に
おいて、埋込み拡散層形成時にエピタキシャル成長層厚
さ測定用パターンである大面積埋込拡散層を形成し、シ
リコンエピタキシャル成長を行なう工程と、前記厚さ測
定用パターン部でエピタキシャル成長層の厚さを測定す
ることによシ、正確なエピタキシャル成長層の厚さ測定
ができる効果がある。
リコン単結晶基板上にシリコンエピタキシャル成長層を
形成し、エピタキシャル成長層の厚さを測定する方法に
おいて、埋込み拡散層形成時にエピタキシャル成長層厚
さ測定用パターンである大面積埋込拡散層を形成し、シ
リコンエピタキシャル成長を行なう工程と、前記厚さ測
定用パターン部でエピタキシャル成長層の厚さを測定す
ることによシ、正確なエピタキシャル成長層の厚さ測定
ができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例であるシリコン単結晶基板内
のエピタキシャル層厚さ測定パターンを示す平面図であ
シ、第２図は本発明の一実施例を工程毎に示したシリコ
ン単結晶基板の断面図であシ、（ａ）は、埋込み拡散済
みシリコン単結晶基板の断面図、（ｂ）は、エピタキシ
ャル成長済みシリコン単結晶基板の断面図を示し、第３
図は本発明の一実施例でエピタキシャル成長層の長さを
測定した結果のグラフである。 １・・・・・・シリコン単結晶基板、２・・・・・・エ
ピタキシャル成長層の厚さ測定用パターン、３・・・・
・・埋込拡散層、４・・・・・・シリコンエピタキシャ
ル成長層、５・・・・・・埋込拡散層の不純物にＡｓを
用いたときのグラフ、６・・・・・・埋込拡散層の不純
物にＢを用いたときのグラフ。
のエピタキシャル層厚さ測定パターンを示す平面図であ
シ、第２図は本発明の一実施例を工程毎に示したシリコ
ン単結晶基板の断面図であシ、（ａ）は、埋込み拡散済
みシリコン単結晶基板の断面図、（ｂ）は、エピタキシ
ャル成長済みシリコン単結晶基板の断面図を示し、第３
図は本発明の一実施例でエピタキシャル成長層の長さを
測定した結果のグラフである。 １・・・・・・シリコン単結晶基板、２・・・・・・エ
ピタキシャル成長層の厚さ測定用パターン、３・・・・
・・埋込拡散層、４・・・・・・シリコンエピタキシャ
ル成長層、５・・・・・・埋込拡散層の不純物にＡｓを
用いたときのグラフ、６・・・・・・埋込拡散層の不純
物にＢを用いたときのグラフ。
Claims (1)
- 埋込拡散層を有するシリコン単結晶基板上にシリコンエ
ピタキシャル成長層を形成し、エピタキシャル成長層の
厚さを測定する方法において、埋込拡散層形成時にエピ
タキシャル成長層厚さ測定用パターンである大面積埋込
拡散層を測定に必要な面積より大きい面積で形成し、シ
リコンエピタキシャル成長を行なう工程と、前記厚さ測
定用パターン部でエピタキシャル成長層の厚さを測定す
ることを特徴とするエピタキシャル成長層の厚さ測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10120687A JPS63265422A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | エピタキシヤル成長層の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10120687A JPS63265422A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | エピタキシヤル成長層の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63265422A true JPS63265422A (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=14294451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10120687A Pending JPS63265422A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | エピタキシヤル成長層の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63265422A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1739056A2 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Honeywell International, Inc. | Systems and methods for direct silicon epitaxy thickness measuring |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432970A (en) * | 1977-08-19 | 1979-03-10 | Nec Corp | Appreciating method for semiconductor device |
-
1987
- 1987-04-23 JP JP10120687A patent/JPS63265422A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432970A (en) * | 1977-08-19 | 1979-03-10 | Nec Corp | Appreciating method for semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1739056A2 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Honeywell International, Inc. | Systems and methods for direct silicon epitaxy thickness measuring |
| EP1739056A3 (en) * | 2005-06-29 | 2008-01-23 | Honeywell International, Inc. | Systems and methods for direct silicon epitaxy thickness measuring |
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