KR950033478A - X선 분석 방법 및 장치 - Google Patents

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KR950033478A
KR950033478A KR1019950009294A KR19950009294A KR950033478A KR 950033478 A KR950033478 A KR 950033478A KR 1019950009294 A KR1019950009294 A KR 1019950009294A KR 19950009294 A KR19950009294 A KR 19950009294A KR 950033478 A KR950033478 A KR 950033478A
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요시미 스도
도꾸오 구레
겐 니노미야
가쯔히로 구로다
다까시 니시다
히데오 도도꼬로
야스히로 미쯔이
히오야스 시찌
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가나이 쯔또무
가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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Abstract

표면분석 기술에 관한 것으로서, 시료를 분할하지 않게 해서 시료 표면상의 잔여막을 고정밀도로 정성, 정량 분석할 수 있는 X선 분석 방법 및 장치를 제공하기 위해서, 콘덴서렌즈 및 대물렌즈를 거쳐서 가늘게 접속된 전자선을 시료의 표면상에 존재하는 미세구멍의 내부에 조사하고 전자선의 조사에 의해서 미세구멍의 내부에 존재하는 잔여막 물질에서 발생하는 X선을 관측해서 잔여막 물질의 정성, 정량분석을 실행하는 X선 분석방법 및 장치로서, X선의 관측은 콘덴서렌즈의 내부공간내 또는 대물렌즈의 내부공간내 또는 콘덴서렌즈와 대물렌즈 사이에 마련된 X선 검출기를 사용해서 조사전자선의 중심축으로부터 각도 θ(미세구멍의 직경을 2a, 깊이를 d로 했을 때 tanθ=a/d로 정의되는 각도)로 한정된 범위내로 방사된 X선을 검출하는 것에 의해 실행되도록 하였다.
이것에 의해, 표면기복이 작은 시료는 물론 표면기복이 큰 시료에 대해서도 잔여막의 고정밀도 정성, 정량분석이 가능하게 되고, 분석후의 시료를 다시 제조프로세스로 되돌려보낼 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

X선 분석 방법 및 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 1실시예로 되는 X선 분석장치의 개략적인 구성을 도시한 단면 모식도, 제2도는 X선 검출기의 설치위치에 대해서 설명하기 위한 단면 모식도, 제3도는 본 발명의 다른 1실시예로 되는 X선 분석장치의 개략적인 구성을 도시한 단면 모식도.

Claims (76)

  1. 콘덴서렌즈 및 대물렌즈를 거쳐서 가늘게 집속된 전자선을 시료의 표면상에 존재하는 미세구멍의 내부에 조사하고 상기 전자선의 조사에 의해서 상기 미세구멍의 내부에 존재하는 잔여막 물질에서 발생하는 X선을 관측해서 상기 잔여막 물질의 정성, 정량분석을 실행하는 X선 분석방법으로서, 상기한 X선의 관측은 상기 콘덴서렌즈의 내부공간내 또는 상기 대물렌즈의 내부공간내 또는 상기 콘덴서렌즈와 상기 대물렌즈 사이에 마련된 에너지분석기능을 갖는 X선 검출기을 사용해서, 상기 전자선의 중심축으로부터 각도 θ(θ:상기 미세구멍의 직경을 2a, 깊이를 d로 했을 때 tanθ=a/d로 정의되는 각도)의 범위내로 방사된 X선을 검출하는 것에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 X선 검출기는 그의 중앙부에 상기 전자선을 통과시키기 위한 관통구멍을 갖는 도우넛형 구조의 X선 검출기인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 X선의 검출에 앞서서, 상기 전자선의 빔전류의 측정을 실행하는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 시료에 대한 분석에 앞서서, 비교용의 시료에 대한 X선 분석을 실행하는 것을 특징으로는 X선 분석방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시료의 상기 전자선에 의한 조사위치를 포함하는 영역을 상기 전자선의 조사중에 가열하는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기한 가열에 의한 상기 영역의 가열온도는 100℃이상인 것을 특징으로하는 X선 분석방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기한 가열은 상기 영역에 집광된 광빔을 조사하는 것에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광빔은 가시광 또는 적외광의 빔인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 잔여막 물질은 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 포함하는 잔여막 물질인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 여기해서 X선을 발생시키는 것이 가능한 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 5keV이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 관측할 X선의 에너지의 10배 이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  13. 콘덴서렌즈 및 대물렌즈를 거쳐서 가늘게 접속된 전자선을 시료의 표면상에 존재하는 미세구멍의 내부에 조사하고 상기 전자선의 조사에 의해서 상기 미세구멍의 내부에 존재하는 잔여막 물질에서 발생하는 X선을 관측해서 상기 잔여막 물질의 정성, 정량분석을 실행하는 X선 분석방법으로서, 상기한 X선의 관측은 상기 대물렌즈와 상기 시료 사이에 마련된 에너지 분석기능을 갖는 X선 검출기를 사용해서, 상기 전자선의 중심축으로부터 각도θ(θ:상기 미세구멍의 직경을 2a, 깊이를 d로 했을 때 tanθ=a/d로 정의되는 각도)의 범위내로 방사된 X선을 검출하는 것에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 X선 검출기는 그의 중앙부에 상기 전자선을 통과시키기 위한 관통구멍을 갖는 도우넛형 구조의 X선 검출기인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기한 X선의 검출에 앞서서, 상기 전자선의 빔전류의 측정을 실행하는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기한 시료에 대한 분석에 앞서서, 비교용의 시료에 대한 X선 분석을 실행하는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 시료의 상기 전자선에 의한 조사위치를 포함하는 영역을 상기 전자선의 조사중에 가열하는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기한 가열에 의한 상기 영역의 가열온도는 100℃이상인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기한 가열은 상기 영역에 집광된 광빔을 조사하는 것에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 광빔은 가시광 또는 적외광의 빔인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  21. 제13항에 있어서, 상기 잔여막 물질은 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 포함하는 잔여막 물질인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  22. 제13항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 여기해서 X선을 발생시키는 것이 가능한 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  23. 제13항에 있어서, 상기 저자선의 에너지는 5keV이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  24. 제13항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 관측할 X선의 에너지의 10배 이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  25. 콘덴서렌즈 및 대물렌즈를 거쳐서 가늘게 접속된 전자선을 시료의 표면상에 존재하는 미세구멍의 내부에 조사하고 상기 전자선의 조사에 의해서 상기 미세구멍의 내부에 존재하는 잔여막 물질에서 발생하는 X선을 관측해서 상기 잔여막 물질의 정성, 정량분석을 실행하는 X선 분석방법으로서, 상기한 X선의 관측은 상기 콘덴서렌즈의 내부공간내 또는 상기 대물렌즈의 내부공간내 또는 상기 콘덴서렌즈와 상기 대물렌즈 사이에 마련된 에너지분석기능을 갖는 X선 검출기를 사용해서, 상기 전자선의 중심축으로부터 각도 20도의 범위내로 방사된 X선을 검출하는 것에 의해서 실행되는 것을 특징으로하는 X선 분석방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 X선 검출기는 그의 중앙부에 상기 전자선을 통과시키기 위한 관통구멍을 갖는 도우넛형 구조의 X선 검출기인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기한 X선의 검출에 앞서서, 상기 전자선의 빔전류의 측정을 실행하는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기한 시료에 대한 분석에 앞서서, 비교용의 시료에 대한 X선 분석을 실행하는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  29. 제25항에 있어서, 상기 시료의 상기 전자선에 의한 조사위치를 포함하는 영역을 상기 전자선의 조사중에 가열하는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기한 가열에 의한 상기 영역의 가열온도는 100℃이상인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기한 가열은 상기 영역에 집광된 광빔을 조사하는 것에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 광빔은 가시광 또는 적외선광의 빔인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  33. 제25항에 있어서, 상기 잔여막 물질은 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 포함하는 잔여막 물질인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  34. 제25항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 여기해서 X선을 발생시키는 것이 가능한 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  35. 제25항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 5keV이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  36. 제25항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 관측할 X선의 에너지의 10배 이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  37. 콘덴서렌즈 및 대물렌즈를 거쳐서 가늘게 접속된 전자선을 시료의 표면상에 존재하는 미세구멍의 내부에 조사하고 상기 전자선의 조사에 의해서 상기 미세구멍의 내부에 존재하는 잔여막 물질에서 발생하는 X선을 에너지분석기능을 갖는 X선 검출기를 사용하여 관측해서 상기 잔여막 물질의 정성, 정량분석을 실행하는 X선 분석장치로서, 상기한 X선 검출기는 상기 콘덴서렌즈의 내부공간내 또는 상기 대물렌즈의 내부공간내 또는 상기콘덴서렌즈와 상기 대물렌즈 사이이며 또는 상기 전자선의 중심축으로 부터 각도θ(θ:상기 미세구멍의 직경을 2a, 깊이를 d로 했을 때 tanθ=a/d로 정의되는 각도)의 범위내에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  38. 제37항에 있어서, 상기 X선 검출기는 그의 중앙부에 상기 전자선을 통과시키기 위한 관통구멍을 갖는 도우넛형 구조의 X선 검출기인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  39. 제37항에 있어서, 상기 전자선의 빔전류의 측정하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  40. 제37항에 있어서, 비교용의 시료에 대한 X선 분석을 실행하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  41. 제37항에 있어서, 상기 시료의 상기 전자선에 의한 조사위치를 포함하는 영역을 상기 전자선의 조사중에 가열하기 위한 가열수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  42. 제41항에 있어서, 상기 가열수단은 상기 가열영역을 100℃이상의 온도로 가열할 수 있는 것인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  43. 제41항에 있어서, 상기 가열수단은 상기 영역에 집광된 광빔을 조사하는 수단인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  44. 제43항에 있어서, 상기 광빔은 가시광 또는 적외광의 빔인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  45. 제37항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 여기해서 X선을 발생시키는 것이 가능한 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  46. 제37항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 5keV이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  47. 제37항에 있어서, 상기 시료를 둘러싸는 공간을 진공배기하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  48. 제47항에 있어서, 상기 진공배기수단은 상기 시료를 둘러싸는 공간을 1×10-6torr이하의 압력으로 진공배기할 수 있는 것인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  49. 콘덴서렌즈 및 대물렌즈를 거쳐서 가늘게 접속된 전자선을 시료의 표면상에 존재하는 미세구멍의 내부에 조사하고 상기 전자선의 조사에 의해서 상기 미세구멍의 내부에 존재하는 잔여막 물질에서 발생하는 X선을 에너지분석기능을 갖는 X선 검출기를 사용하여 관측해서 상기 잔여막 물질의 정성, 정량분석을 실행하는 X선 분석장치로서, 상기한 X선 검출기는 상기 대물렌즈와 상기 시료 사이이고 또한 상기 전자선의 중심축으로 부터 각도θ(θ:상기 미세구멍의 직경을 2a, 깊이를 d로 했을 때 tanθ=a/d로 정의되는 각도)의 범위내에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  50. 제49항에 있어서, 상기 X선 검출기는 그의 중앙부에 상기 전자선을 통과시키기 위한 관통구멍을 갖는 도우넛형 구조의 X선 검출기인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  51. 제49항에 있어서, 상기 전자선의 빔전류의 측정하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  52. 제49항에 있어서, 비교용의 시료에 대한 X선 분석을 실행하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  53. 제49항에 있어서, 상기 시료의 상기 전자선에 의한 조사위치를 포함하는 영역을 상기 전자선의 조사중에 가열하기 위한 가열수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  54. 제53항에 있어서, 상기 가열수단은 상기 가열영역을 100℃이상의 온도로 가열할 수 있는 것인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치
  55. 제53항에 있어서, 상기 가열수단은 상기 영역에 집광된 광빔을 조사하는 수단인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  56. 제55항에 있어서, 상기 광빔은 가시광 또는 적외광의 빔인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  57. 제49항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 여기해서 X선을 발생시키는 것이 가능한 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  58. 제49항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 5keV이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  59. 제49항에 있어서, 상기 시료를 둘러싸는 공간을 진공배기하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  60. 제59항에 있어서, 상기 진공배기수단은 상기 시료를 둘러싸는 공간을 1×10-6torr이하의 압력으로 진공배기할 수 있는 것인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  61. 콘덴서렌즈 및 대물렌즈를 거쳐서 가늘게 접속된 전자선을 시료의 표면상에 존재하는 미세구멍의 내부에 조사하고 상기 전자선의 조사에 의해서 상기 미세구멍의 내부에 존재하는 잔여막 물질에서 발생하는 X선을 에너지분석기능을 갖는 X선 검출기를 사용하여 관측해서 상기 잔여막 물질의 정성, 정량분석을 실행하는 X선 분석장치로서, 상기 X선의 검출기는 상기 콘덴서렌즈의 내부공간내 또는 상기 대물렌즈의 내부공간내 또는 상기 콘덴서렌즈와 상기 대물렌즈 사이이고 또한 상기 전자선의 중심축으로부터 각도 20도의 범위내에 마련되어 있는 것을 특징으로하는 X선 분석장치.
  62. 제61항에 있어서, 상기 X선 검출기는 그의 중앙부에 상기 전자선을 통과시키기 위한 관통구멍을 갖는 도우넛형 구조의 X선 검출기인 것을 특징으로 하는 X선 분석방법.
  63. 제61항에 있어서, 상기 전자선의 빔전류의 측정하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  64. 제61항에 있어서, 비교용의 시료에 대한 X선 분석을 실행하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  65. 제61항에 있어서, 상기 시료의 상기 전자선에 의한 조사위치를 포함하는 영역을 상기 전자선의 조사중에 가열하기 위한 가열수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  66. 제65항에 있어서, 상기 가열수단은 상기 가열영역을 100℃이상의 온도로 가열할 수 있는 것인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치
  67. 제65항에 있어서, 상기 가열수단은 상기 영역에 집광된 광빔을 조사하는 수단인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  68. 제67항에 있어서, 상기 광빔은 가시광 또는 적외광의 빔인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  69. 제61항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 탄소원자, 산소원자, 실리콘원자 중의 적어도 1개를 여기해서 X선을 발생시키는 것이 가능한 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  70. 제61항에 있어서, 상기 전자선의 에너지는 5keV이하의 에너지인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  71. 제61항에 있어서, 상기 시료를 둘러싸는 공간을 진공배기하는 수단이 부가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  72. 제71항에 있어서, 상기 진공배기수단은 상기 시료를 둘러싸는 공간을 1×10-6torr이하의 압력으로 진공배기할 수 있는 것인 것을 특징으로 하는 X선 분석장치.
  73. 청구항 제1항, 제13항, 제25항중 어느 한 항에 기재된 X선 분석방법에 의해서 웨이퍼 표면상의 잔여막 물질의 정성, 정량분석을 실행하는 것에 의해 제조되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자.
  74. 제73항에 있어서, 상기 웨이퍼의 표면상에 잔여막 물질의 분석을 실행하기 위해 사용되는 영역이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체소자.
  75. 제73항에 있어서, 상기 웨이퍼의 표면상에 잔여막 물질의 분석을 실행하기 위해 사용되는 구멍패턴이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체소자.
  76. 제37항, 제49항, 제61항중 어느 한 항에 있어서, 상기 X선 검출기의 적어도 상기 전자선과 면하는 부분이 비자성 재료로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로하는 X선 분석장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019950009294A 1994-04-28 1995-04-20 X선 분석 방법 및 장치 KR950033478A (ko)

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