JPH0344544A - 結晶基板の内部歪み測定方法 - Google Patents
結晶基板の内部歪み測定方法Info
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- JPH0344544A JPH0344544A JP1181027A JP18102789A JPH0344544A JP H0344544 A JPH0344544 A JP H0344544A JP 1181027 A JP1181027 A JP 1181027A JP 18102789 A JP18102789 A JP 18102789A JP H0344544 A JPH0344544 A JP H0344544A
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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、X線回折装置を利用して結晶基板の内部歪み
を測定する方法に関する。
を測定する方法に関する。
〈従来の技術〉
一般に、半導体素子の基板となるS1ウエハの単結晶基
板等の製作過程においては、その結晶に内部歪が存在す
ると、熱処理工程等において基板が湾曲するなどして精
度良い製品が得られなくなる。そのため予め結晶基板の
内部歪を測定しておくことが必要となる。
板等の製作過程においては、その結晶に内部歪が存在す
ると、熱処理工程等において基板が湾曲するなどして精
度良い製品が得られなくなる。そのため予め結晶基板の
内部歪を測定しておくことが必要となる。
結晶基板の内部歪を測定する手段として、従来よりX線
回折装置を利用する方法がある。これは、結晶に内部歪
が存在すると、格子間隔に乱れを生じるためjこ当該結
晶の回折線のピーク幅が広くなるので、X線回折チャー
ト上から結晶基板のピークの半値幅Wを測定し、この半
値幅Wの大小により内部歪の大きさを決定するものであ
る。
回折装置を利用する方法がある。これは、結晶に内部歪
が存在すると、格子間隔に乱れを生じるためjこ当該結
晶の回折線のピーク幅が広くなるので、X線回折チャー
ト上から結晶基板のピークの半値幅Wを測定し、この半
値幅Wの大小により内部歪の大きさを決定するものであ
る。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、従来のこのような測定方法では、内部歪
が僅かに異なるものでは半値幅Wの変化が小さく十分な
検出感度が得られない。このため、内部歪の大小を精度
良く評価できないという問題があった。
が僅かに異なるものでは半値幅Wの変化が小さく十分な
検出感度が得られない。このため、内部歪の大小を精度
良く評価できないという問題があった。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、結晶基板の内部歪の大小を従来よりも一層精
度良く評価できるようにするものである。
度良く評価できるようにするものである。
本発明者らは、X線の入射角が比較的小さい範囲におい
てX線回折のチャートに表れるエスケープピークが結晶
の内部歪の大小を決定するのに有効であることを見い出
した。
てX線回折のチャートに表れるエスケープピークが結晶
の内部歪の大小を決定するのに有効であることを見い出
した。
本発明は、かかる点に着目し、測定対象試料となる結晶
基板と標準試料となる内部歪を除いた結晶基板とをそれ
ぞれ準備し、比例計数管等のX線検出器のエスケープピ
ークが現れる角度範囲にわたってゴニオメータを回転し
つつ各試料にX線を照射してこれらの試料からの散乱X
線を前記X線検出器で個別に検出し、検出された各散乱
X線の強度の差から前記測定対象試料の結晶基板の内部
歪みを決定することを特徴としている。
基板と標準試料となる内部歪を除いた結晶基板とをそれ
ぞれ準備し、比例計数管等のX線検出器のエスケープピ
ークが現れる角度範囲にわたってゴニオメータを回転し
つつ各試料にX線を照射してこれらの試料からの散乱X
線を前記X線検出器で個別に検出し、検出された各散乱
X線の強度の差から前記測定対象試料の結晶基板の内部
歪みを決定することを特徴としている。
〈作用〉
試料に対するX線の入射角が比較的小さい範囲において
はX線回折のチャート上にエスケープピークが現れるが
、このエスケープピークのエネルギEesは、次の式で
表される。
はX線回折のチャート上にエスケープピークが現れるが
、このエスケープピークのエネルギEesは、次の式で
表される。
E esc= E Xin+ E gasここに、E
xinは、X線検出器に入射するX線のエネルギ、E
gasはX線検出器の光量子吸収体の吸収端エネルギで
ある。
xinは、X線検出器に入射するX線のエネルギ、E
gasはX線検出器の光量子吸収体の吸収端エネルギで
ある。
上式において、E gasは一定であるから、エスケー
プピークのエネルギE escは、もっばらX線検出器
に入射するX線のエネルギExinに依存する。しかも
、ここでの入射X線は主として散乱X線である。X線の
散乱因子には、自由電子によるものと原子によるものと
がある。自由電子による散乱は周知のトムソン散乱の式
で記述することができる。このトムソン散乱の式では、
内部歪により変化する要素が無いため、ここでは考慮す
る必要がない。一方、原子による散乱は、原子核による
ものと軌道電子によるものとがあるが、原子核の質量は
軌道電子のそれに比べてはるかに大きいため、原子によ
る散乱は主として軌道電子によるものと考えてよい。こ
の場合の散乱X線の強度■は、次式で表される。
プピークのエネルギE escは、もっばらX線検出器
に入射するX線のエネルギExinに依存する。しかも
、ここでの入射X線は主として散乱X線である。X線の
散乱因子には、自由電子によるものと原子によるものと
がある。自由電子による散乱は周知のトムソン散乱の式
で記述することができる。このトムソン散乱の式では、
内部歪により変化する要素が無いため、ここでは考慮す
る必要がない。一方、原子による散乱は、原子核による
ものと軌道電子によるものとがあるが、原子核の質量は
軌道電子のそれに比べてはるかに大きいため、原子によ
る散乱は主として軌道電子によるものと考えてよい。こ
の場合の散乱X線の強度■は、次式で表される。
1 = [e ・If ρ(7)exp(2πi/λ・
7 (S 5o))dv l’ここに、reは1個の電
子による散乱X線の強度、ρ(γ)は電子分布密度、λ
はX線の波長、γは電子の座標、Sは入射X線の方向の
単位ベクトル、Soは散乱X線の方向の単偉ベクトルで
ある。
7 (S 5o))dv l’ここに、reは1個の電
子による散乱X線の強度、ρ(γ)は電子分布密度、λ
はX線の波長、γは電子の座標、Sは入射X線の方向の
単位ベクトル、Soは散乱X線の方向の単偉ベクトルで
ある。
この式において、試料の内部歪により変化する要素は、
ρ(γ)のみと考えられる。そして、試料に内部歪が存
在すれば、その応力場にX線により励起された電子が集
中するため、それだけρ(γ)の値が大きくなり、これ
に伴って散乱強度■も大きくなる。このため、エスケー
プピークの強度の大小が内部歪の大きさを測定するのに
有効となる。
ρ(γ)のみと考えられる。そして、試料に内部歪が存
在すれば、その応力場にX線により励起された電子が集
中するため、それだけρ(γ)の値が大きくなり、これ
に伴って散乱強度■も大きくなる。このため、エスケー
プピークの強度の大小が内部歪の大きさを測定するのに
有効となる。
〈実施例〉
この実施例においては、Si単結晶基板の内部歪を測定
する方法について説明する。
する方法について説明する。
予め、内部歪を除いたSi単結晶基板を鏡面研磨してこ
れを標準試料S。とする。一方、測定対象となるSi単
結晶の基板を鏡面研磨してこれを測定対象試料S、とす
る。次に、この測定対象試料S1をX線回折装置のゴニ
オメータに設けられた試料台に装着する。そして、鏡面
研磨した面にX′mを入射する一方、X線検出器(たと
えば比例計数管)のエスケープピークが現れる角度範囲
(5deg〜2Odeg)にわたってゴニオメータを回
転しつつ測定対象試料からの故、TiLX線の強度をX
線検出器で計数し、第1図に示す上うに、その計数値(
強度)■と回折角2θとの関係を示すピークプロファイ
ルを求める。この場合、測定対象試料に内部歪があると
、それだけ散乱X線が多くなるため、エスケープピーク
の強度I、ら大きくなる。
れを標準試料S。とする。一方、測定対象となるSi単
結晶の基板を鏡面研磨してこれを測定対象試料S、とす
る。次に、この測定対象試料S1をX線回折装置のゴニ
オメータに設けられた試料台に装着する。そして、鏡面
研磨した面にX′mを入射する一方、X線検出器(たと
えば比例計数管)のエスケープピークが現れる角度範囲
(5deg〜2Odeg)にわたってゴニオメータを回
転しつつ測定対象試料からの故、TiLX線の強度をX
線検出器で計数し、第1図に示す上うに、その計数値(
強度)■と回折角2θとの関係を示すピークプロファイ
ルを求める。この場合、測定対象試料に内部歪があると
、それだけ散乱X線が多くなるため、エスケープピーク
の強度I、ら大きくなる。
上記と同様に内部歪を除いた標準試料S。についても測
定試料s1と同一の角度範囲にわたってゴニオメータを
回転してエスケープピークを含むピークプロファイルを
求める。
定試料s1と同一の角度範囲にわたってゴニオメータを
回転してエスケープピークを含むピークプロファイルを
求める。
そして、標準試料S。と測定対象試料S1のそれぞれの
ピークトップ■。、■1の値から内部歪を決定する。す
なわち、いま標準試料S。と測定対象試料81の各ピー
クトップの強度!。、I+が得られれば、相対強度Fは
、 F−(I II o)/ T 。
ピークトップ■。、■1の値から内部歪を決定する。す
なわち、いま標準試料S。と測定対象試料81の各ピー
クトップの強度!。、I+が得られれば、相対強度Fは
、 F−(I II o)/ T 。
となる。この式において、測定対象試料S、のピークト
ップl、の強度が大きいと相対強度Fも大きくなるので
、それだけ内部歪が大きいと判断することができる。
ップl、の強度が大きいと相対強度Fも大きくなるので
、それだけ内部歪が大きいと判断することができる。
〈発明の効果〉
本発明によれば、試料に対するX線の入射角が比較的小
さい場合にX線回折のチャート上に表れるエスケープビ
ークの強度を測定してこれを内部歪の測定に用いるよう
にしたので、従来に比較して、簡便かつ精度良く結晶の
内部歪の大きさを測定できるようになる。
さい場合にX線回折のチャート上に表れるエスケープビ
ークの強度を測定してこれを内部歪の測定に用いるよう
にしたので、従来に比較して、簡便かつ精度良く結晶の
内部歪の大きさを測定できるようになる。
第1図は本発明実施例の結晶基板の内部歪の測定方法に
より得られるX線回折チャート、第2図は従来方法によ
り得られるX線回折チャートである。 So・・・標準試料、sl・・・測定対象試料、Io・
・・標準試料のエスケープビークのX線強度、11・・
・測定対象試料のエスケープビークにおけるX線強度。
より得られるX線回折チャート、第2図は従来方法によ
り得られるX線回折チャートである。 So・・・標準試料、sl・・・測定対象試料、Io・
・・標準試料のエスケープビークのX線強度、11・・
・測定対象試料のエスケープビークにおけるX線強度。
Claims (1)
- (1)測定対象試料となる結晶基板と標準試料となる内
部歪を除いた結晶基板とをそれぞれ準備し、比例計数管
等のX線検出器のエスケープピークが現れる角度範囲に
わたってゴニオメータを回転しつつ各試料にX線を照射
してこれらの試料からの散乱X線を前記X線検出器で個
別に検出し、検出された各散乱X線の強度の差から前記
測定対象試料の結晶基板の内部歪みを決定することを特
徴とする結晶基板の内部歪み測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1181027A JP2785848B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶基板の内部歪み測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1181027A JP2785848B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶基板の内部歪み測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0344544A true JPH0344544A (ja) | 1991-02-26 |
JP2785848B2 JP2785848B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=16093488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1181027A Expired - Lifetime JP2785848B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶基板の内部歪み測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2785848B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030043209A (ko) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 주식회사 세즈메디컬 | 안전주사기 |
KR100456099B1 (ko) * | 2002-01-28 | 2004-11-06 | 주식회사 세즈메디컬 | 안전주사기 |
EP3097286A1 (fr) * | 2014-01-24 | 2016-11-30 | Renault S.A.S. | Toit de piston à cavité non circulaire |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5824842A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-14 | Nec Corp | 結晶評価法およびその評価装置 |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP1181027A patent/JP2785848B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5824842A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-14 | Nec Corp | 結晶評価法およびその評価装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030043209A (ko) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 주식회사 세즈메디컬 | 안전주사기 |
KR100456099B1 (ko) * | 2002-01-28 | 2004-11-06 | 주식회사 세즈메디컬 | 안전주사기 |
EP3097286A1 (fr) * | 2014-01-24 | 2016-11-30 | Renault S.A.S. | Toit de piston à cavité non circulaire |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2785848B2 (ja) | 1998-08-13 |
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