JPH10241619A - 半導体分析装置、電位分布の測定法、不純物濃度分布の測定法及びオージェ電子スペクトル解析法 - Google Patents
半導体分析装置、電位分布の測定法、不純物濃度分布の測定法及びオージェ電子スペクトル解析法Info
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- JPH10241619A JPH10241619A JP9040531A JP4053197A JPH10241619A JP H10241619 A JPH10241619 A JP H10241619A JP 9040531 A JP9040531 A JP 9040531A JP 4053197 A JP4053197 A JP 4053197A JP H10241619 A JPH10241619 A JP H10241619A
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体内部の微視的な電位分布を２次元ある
いは３次元的に測定することができ、さらにその結果か
ら不純物濃度分布を見積もることのできる半導体分析装
置を提供する。 【解決手段】 集光した電子線を用いた電子顕微鏡に電
子エネルギー分光装置を備え、電子線照射場所による電
子エネルギースペクトルのエネルギーシフト量を定量的
に測定することを特徴とする。
いは３次元的に測定することができ、さらにその結果か
ら不純物濃度分布を見積もることのできる半導体分析装
置を提供する。 【解決手段】 集光した電子線を用いた電子顕微鏡に電
子エネルギー分光装置を備え、電子線照射場所による電
子エネルギースペクトルのエネルギーシフト量を定量的
に測定することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は局所分析技術に係わ
り、半導体分析装置、半導体試料の電位分布、不純物濃
度分布の測定法及びオージェ電子スペクトル解析法に関
する。
り、半導体分析装置、半導体試料の電位分布、不純物濃
度分布の測定法及びオージェ電子スペクトル解析法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子の金属配線部分の電位
分布についてはＥＢテスターを用いて実験的に調べられ
ていたが、半導体部分の電位分布を実験的に調べること
ができなかった。
分布についてはＥＢテスターを用いて実験的に調べられ
ていたが、半導体部分の電位分布を実験的に調べること
ができなかった。
【０００３】また、半導体中のドーパナント濃度を測定
する手段として、ＳＩＭＳが広く用いられているが、一
般的にＳＩＭＳ測定は一次元的な奥行き方向測定であ
る。２次元的あるいは３次元的な元素分析用として空間
分解能の高いμ−ＳＩＭＳが開発されているが、微小領
域での微量分析は困難である。
する手段として、ＳＩＭＳが広く用いられているが、一
般的にＳＩＭＳ測定は一次元的な奥行き方向測定であ
る。２次元的あるいは３次元的な元素分析用として空間
分解能の高いμ−ＳＩＭＳが開発されているが、微小領
域での微量分析は困難である。
【０００４】この目的のため、走査型トンネル顕微鏡を
応用したケルビンプローブ力顕微鏡も開発されている。
この手法は、試料に非常に先の尖った探針を近づけ、そ
の探針と試料の間の接触電位差を測定する。このケルビ
ンプローブ力顕微鏡の空間分解能は、基本的にはその探
針サイズによって決まるが、厳密には探針先端サイズだ
けではなく、カンチレバー全体が受ける影響が無視でき
ない。そのため、実際の空間分解能はカンチレバー全体
のサイズ程度になる。
応用したケルビンプローブ力顕微鏡も開発されている。
この手法は、試料に非常に先の尖った探針を近づけ、そ
の探針と試料の間の接触電位差を測定する。このケルビ
ンプローブ力顕微鏡の空間分解能は、基本的にはその探
針サイズによって決まるが、厳密には探針先端サイズだ
けではなく、カンチレバー全体が受ける影響が無視でき
ない。そのため、実際の空間分解能はカンチレバー全体
のサイズ程度になる。
【０００５】一方、集光した電子線を用いたオージェ電
子分光測定による、走査型オージェ電子顕微鏡が開発さ
れているが、この手法では電子線照射位置によるオージ
ェピーク強度変化を測定し試料表面上の元素組成分布を
測定するために用いられている。
子分光測定による、走査型オージェ電子顕微鏡が開発さ
れているが、この手法では電子線照射位置によるオージ
ェピーク強度変化を測定し試料表面上の元素組成分布を
測定するために用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】半導体素子のドーパン
ト濃度測定を目的とする場合、微小な部分ではドーパン
ト原子個数が極めて少なく、その量を測定することは不
可能に近い。例えば、１０００オングストローム×１０
００オングストローム×１０００オングストロームの立
方体の中に含まれる１０17ｃｍ-3の濃度のドーパントの
個数は、１００個にすぎない。このような微量のドーパ
ント濃度をＳＩＭＳのような直接法で局所的に測定する
ことはほぼ不可能である。
ト濃度測定を目的とする場合、微小な部分ではドーパン
ト原子個数が極めて少なく、その量を測定することは不
可能に近い。例えば、１０００オングストローム×１０
００オングストローム×１０００オングストロームの立
方体の中に含まれる１０17ｃｍ-3の濃度のドーパントの
個数は、１００個にすぎない。このような微量のドーパ
ント濃度をＳＩＭＳのような直接法で局所的に測定する
ことはほぼ不可能である。
【０００７】また、ケルビンプローブ力顕微鏡のように
探針を近づける局所分析法では、探針先端だけではなく
カンチレバー全体が試料からの影響を受けるため、プロ
ーブを近づけることなく測定することが必要である。
探針を近づける局所分析法では、探針先端だけではなく
カンチレバー全体が試料からの影響を受けるため、プロ
ーブを近づけることなく測定することが必要である。
【０００８】本発明は、これらの問題を考慮し、この微
小領域内の微量なドーパント濃度分布や電位分布を測定
することを目的としている。
小領域内の微量なドーパント濃度分布や電位分布を測定
することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的は以下の手段
によって達成される。
によって達成される。
【００１０】すなわち、本発明は、集光した電子線を用
いた電子顕微鏡に電子エネルギー分光装置を備え、電子
線照射場所による電子エネルギースペクトルのエネルギ
ーシフト量を定量的に測定することを特徴とした半導体
分析装置を提案するものであり、さらに前記の装置にさ
らにスパッタ銃を備えたことを特徴とする半導体分析装
置を提案するものである。
いた電子顕微鏡に電子エネルギー分光装置を備え、電子
線照射場所による電子エネルギースペクトルのエネルギ
ーシフト量を定量的に測定することを特徴とした半導体
分析装置を提案するものであり、さらに前記の装置にさ
らにスパッタ銃を備えたことを特徴とする半導体分析装
置を提案するものである。
【００１１】また本発明は、集光した電子線を試料に当
て、電子線照射場所によるオージェ電子スペクトルのエ
ネルギーシフト量を定量的に測定することにより、半導
体試料内部の２次元的な電位分布を測定することを特徴
とする電位分布の測定法及び前記のオージェ電子エネル
ギー測定により、半導体内部の２次元的な不純物濃度分
布を測ることを特徴とする不純物濃度分布の測定法及び
試料をスパッタ法により削りながら前記のオージェ電子
エネルギー測定を行い、半導体内部の３次元的な電位分
布を測定することを特徴とする電位分布の測定法及び試
料をスパッタ法により削りながら前記のオージェ電子エ
ネルギー測定を行い、半導体内部の３次元的な不純物濃
度分布を測定することを特徴とする不純物濃度分布の測
定法及び集光した電子線を試料に当て、電子線照射場所
による２次電子スペクトルのエネルギーシフト量を定量
的に測定することにより、半導体試料内部の２次元的な
電位分布を測定することを特徴とする電位分布の測定法
及び前記の２次電子エネルギー測定により、半導体内部
の２次元的な不純物分布を測ることを特徴とする不純物
濃度分布の測定法及び試料をスパッタ法により削りなが
ら前記の２次電子エネルギー測定を行い、半導体内部の
３次元的な電位分布を測定することを特徴とする電位分
布の測定法及び試料をスパッタ法により削りながら前記
の２次電子エネルギー測定を行い、半導体内部の３次元
的な不純物濃度分布を測定することを特徴とする不純物
濃度分布の測定法を提案するものである。
て、電子線照射場所によるオージェ電子スペクトルのエ
ネルギーシフト量を定量的に測定することにより、半導
体試料内部の２次元的な電位分布を測定することを特徴
とする電位分布の測定法及び前記のオージェ電子エネル
ギー測定により、半導体内部の２次元的な不純物濃度分
布を測ることを特徴とする不純物濃度分布の測定法及び
試料をスパッタ法により削りながら前記のオージェ電子
エネルギー測定を行い、半導体内部の３次元的な電位分
布を測定することを特徴とする電位分布の測定法及び試
料をスパッタ法により削りながら前記のオージェ電子エ
ネルギー測定を行い、半導体内部の３次元的な不純物濃
度分布を測定することを特徴とする不純物濃度分布の測
定法及び集光した電子線を試料に当て、電子線照射場所
による２次電子スペクトルのエネルギーシフト量を定量
的に測定することにより、半導体試料内部の２次元的な
電位分布を測定することを特徴とする電位分布の測定法
及び前記の２次電子エネルギー測定により、半導体内部
の２次元的な不純物分布を測ることを特徴とする不純物
濃度分布の測定法及び試料をスパッタ法により削りなが
ら前記の２次電子エネルギー測定を行い、半導体内部の
３次元的な電位分布を測定することを特徴とする電位分
布の測定法及び試料をスパッタ法により削りながら前記
の２次電子エネルギー測定を行い、半導体内部の３次元
的な不純物濃度分布を測定することを特徴とする不純物
濃度分布の測定法を提案するものである。
【００１２】さらに本発明は、基準となる場所のオージ
ェ電子スペクトルあるいは標準オージェ電子スペクトル
と測定対象場所のオージェ電子スペクトルとの相関関数
を計算することにより、オージェ電子のエネルギーシフ
トを測ることを特徴とするオージェ電子スペクトル解析
法を提案するものである。
ェ電子スペクトルあるいは標準オージェ電子スペクトル
と測定対象場所のオージェ電子スペクトルとの相関関数
を計算することにより、オージェ電子のエネルギーシフ
トを測ることを特徴とするオージェ電子スペクトル解析
法を提案するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
【００１４】本発明は、電子レンズによって集光させた
電子線を試料に照射し、そこから放出される電子のエネ
ルギースペクトルを測定することで試料の電位分布を高
い分解能で測定し、その結果から半導体内のドーパント
濃度を測定することを特徴とするものである。
電子線を試料に照射し、そこから放出される電子のエネ
ルギースペクトルを測定することで試料の電位分布を高
い分解能で測定し、その結果から半導体内のドーパント
濃度を測定することを特徴とするものである。
【００１５】さらに本発明では、電子線を用いた電位分
布を測定する方法として、試料に電子線を照射し発生す
るオージェ電子や２次電子のエネルギー分析をすること
によって行うことを特徴とする。具体的には、オージェ
電子の場合、試料から放出される強度の強いオージェ電
子ピークのエネルギー値を測定する。そのオージェ電子
が発生した試料部分の電位によってオージェ電子のエネ
ルギーが変化するため、オージェ電子のエネルギーを測
定することで、オージェ電子が発生した部分の試料の電
位が測定できる。２次電子もオージェ電子同様、その２
次電子が発生した試料部分の電位によって２次電子のエ
ネルギーが変化するため、２次電子のエネルギーを測定
することで、２次電子が発生した部分の試料の電位が測
定できる。
布を測定する方法として、試料に電子線を照射し発生す
るオージェ電子や２次電子のエネルギー分析をすること
によって行うことを特徴とする。具体的には、オージェ
電子の場合、試料から放出される強度の強いオージェ電
子ピークのエネルギー値を測定する。そのオージェ電子
が発生した試料部分の電位によってオージェ電子のエネ
ルギーが変化するため、オージェ電子のエネルギーを測
定することで、オージェ電子が発生した部分の試料の電
位が測定できる。２次電子もオージェ電子同様、その２
次電子が発生した試料部分の電位によって２次電子のエ
ネルギーが変化するため、２次電子のエネルギーを測定
することで、２次電子が発生した部分の試料の電位が測
定できる。
【００１６】半導体の電位から不純物濃度を見積もるに
は、ウェハ基板部分の不純物濃度を予め、高い空間分解
能をもたないＳＩＭＳ等測定手法で測り、不純物量に相
当するキャリア濃度とフェルミエネルギーの関係図（例
えば、S.M. Sze著“Physicsof Semiconductor Device
s”2nd edition, Chapter 1, FIG 17) あるいは次に示
す関係式から測定箇所の不純物濃度を算出する。
は、ウェハ基板部分の不純物濃度を予め、高い空間分解
能をもたないＳＩＭＳ等測定手法で測り、不純物量に相
当するキャリア濃度とフェルミエネルギーの関係図（例
えば、S.M. Sze著“Physicsof Semiconductor Device
s”2nd edition, Chapter 1, FIG 17) あるいは次に示
す関係式から測定箇所の不純物濃度を算出する。
【００１７】まず、例えばｎ型基板の場合、ウェハ基板
のｎ型不純物濃度後がＮDSとすると、その部分はｎ型不
純物とｐ型不純物が含まれていない真性半導体あるいは
その両者の濃度が等しい部分に対し、次のδＶsub だけ
負の電位がかかっている。
のｎ型不純物濃度後がＮDSとすると、その部分はｎ型不
純物とｐ型不純物が含まれていない真性半導体あるいは
その両者の濃度が等しい部分に対し、次のδＶsub だけ
負の電位がかかっている。
【００１８】
【数１】 ここでｋはボルツマン定数、Ｔが測定温度、ｎは不純物
を含まない真性半導体内のキャリア濃度である。このｎ
は半導体基板の素材の種類に依存する物質定数である。
を含まない真性半導体内のキャリア濃度である。このｎ
は半導体基板の素材の種類に依存する物質定数である。
【００１９】不純物濃度を測定したい部分の基板部分に
対する電位の変位量δＥがδＶsubより小さい場合、そ
の部分はｎ型であり、ｎ型不純物濃度ＮD は
対する電位の変位量δＥがδＶsubより小さい場合、そ
の部分はｎ型であり、ｎ型不純物濃度ＮD は
【００２０】
【数２】 の式から求まり、δＥがδＶsub より大きい場合、その
部分はｐ型であり、ｐ型不純物濃度ＮA は
部分はｐ型であり、ｐ型不純物濃度ＮA は
【００２１】
【数３】 の式から求めることができる。
【００２２】一方、ｐ型基板の場合、ウェハ基板のｐ型
不純物濃度がＮASとすると、その部分はｎ型不純物とｐ
型不純物が含まれていない真性半導体あるいはその両者
の濃度が等しい部分に対し、次のδＶsub だけ正の電位
がかかっている。
不純物濃度がＮASとすると、その部分はｎ型不純物とｐ
型不純物が含まれていない真性半導体あるいはその両者
の濃度が等しい部分に対し、次のδＶsub だけ正の電位
がかかっている。
【００２３】
【数４】 不純物濃度を測定したい部分の基板部分に対する電位の
変位量δＥとして、−δＥがδＶsub より小さい場合、
その部分はｐ型であり、ｐ型不純物濃度ＮA は
変位量δＥとして、−δＥがδＶsub より小さい場合、
その部分はｐ型であり、ｐ型不純物濃度ＮA は
【００２４】
【数５】 の式から求まり、−δＥがδＶsub より大きい場合、そ
の部分はｎ型であり、ｎ型不純物濃度ＮD は
の部分はｎ型であり、ｎ型不純物濃度ＮD は
【００２５】
【数６】 の式から求めることができる。
【００２６】本発明の電位分布測定では、このオージェ
電子あるいは２次電子測定を試料の複数の場所で行い、
そのエネルギー値の変化から試料の電位分布を求めるこ
とができる。さらに、本発明ではスパッタ法により測定
表面を削りながら測定を行い、試料内部の３次元的な分
布の測定を行うこともできる。
電子あるいは２次電子測定を試料の複数の場所で行い、
そのエネルギー値の変化から試料の電位分布を求めるこ
とができる。さらに、本発明ではスパッタ法により測定
表面を削りながら測定を行い、試料内部の３次元的な分
布の測定を行うこともできる。
【００２７】通常、オージェ電子スペクトルにはノイズ
が含まれているため、単純なオージェピークエネルギー
の比較ではオージェ電子スペクトルのエネルギーシフト
量を精密に測ることが困難な場合がある。本発明の電位
分布測定では、基準となるオージェ電子スペクトルと測
定対象場所のオージェ電子スペクトルとの相関関数を計
算することにより、このオージェ電子スペクトルのシフ
トを正確に測ることができる。
が含まれているため、単純なオージェピークエネルギー
の比較ではオージェ電子スペクトルのエネルギーシフト
量を精密に測ることが困難な場合がある。本発明の電位
分布測定では、基準となるオージェ電子スペクトルと測
定対象場所のオージェ電子スペクトルとの相関関数を計
算することにより、このオージェ電子スペクトルのシフ
トを正確に測ることができる。
【００２８】本発明の測定法では、集光した電子線を用
いるため、探針等のプローブを近づけることなく、高い
空間分解能で電位分布を測定することができる。また、
直接原子の数を測るのではなく、電位分布という量を利
用するため、上述した微小領域内の微量なドーパント濃
度を測定する上での問題が起こらない。
いるため、探針等のプローブを近づけることなく、高い
空間分解能で電位分布を測定することができる。また、
直接原子の数を測るのではなく、電位分布という量を利
用するため、上述した微小領域内の微量なドーパント濃
度を測定する上での問題が起こらない。
【００２９】また、基準となるオージェ電子スペクトル
との相関関数を計算することにより、スペクトルに含ま
れるノイズの影響を大きく削減し、精密にスペクトルの
エネルギーシフト量を測ることができるものである。
との相関関数を計算することにより、スペクトルに含ま
れるノイズの影響を大きく削減し、精密にスペクトルの
エネルギーシフト量を測ることができるものである。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００３１】本発明では電子レンズによって絞った電子
線を試料の目的の位置に照射する。その実験装置の概略
を示したものが図１である。この電子線の照射によっ
て、照射された部分の試料から図２に示すような様々な
エネルギーをもった電子が放出される。そのうち、入射
電子線と同じエネルギーをもつ弾性散乱と、その電子が
エネルギー損失し散乱される非弾性散乱によって放出さ
れる電子は試料の電位の違いによってそのエネルギーは
変化しないが、試料中に元々存在した電子が放出される
過程によって放出されるオージェ電子と２次電子は試料
の電位の違いによってそのエネルギーが変化する。図１
の装置では入射電子線の照射場所を走査することによ
り、表面部の２次元的な電位分布測定ができる。
線を試料の目的の位置に照射する。その実験装置の概略
を示したものが図１である。この電子線の照射によっ
て、照射された部分の試料から図２に示すような様々な
エネルギーをもった電子が放出される。そのうち、入射
電子線と同じエネルギーをもつ弾性散乱と、その電子が
エネルギー損失し散乱される非弾性散乱によって放出さ
れる電子は試料の電位の違いによってそのエネルギーは
変化しないが、試料中に元々存在した電子が放出される
過程によって放出されるオージェ電子と２次電子は試料
の電位の違いによってそのエネルギーが変化する。図１
の装置では入射電子線の照射場所を走査することによ
り、表面部の２次元的な電位分布測定ができる。
【００３２】通常オージェ電子スペクトルにはノイズが
含まれるが、基準となるオージェ電子スペクトルと目的
のオージェ電子スペクトルとの相関関数を計算すること
は、そのノイズを含んだスペクトルからエネルギーシフ
ト量を精密に求めるのに有効である。その有効性を確認
するために、計算でランダムノイズを含むスペクトルか
ら、そのスペクトルのエネルギーシフト量を次に述べる
２つの方法で求めた。一つの方法は各スペクトルデータ
の中から最小値の点を探し、そのエネルギー値をピーク
ネルギーとして求める方法で通常のオージェ電子分光で
行われている一般的なオージェピークエネルギー算出法
である。もう一つは、複数あるスペクトルのうちの１本
を基準スペクトルとして、このスペクトルと他のスペク
トルとの相関関数を計算し、その最大値をとるエネルギ
ーを求めた。図３が準備したノイズを含む３２本のスペ
クトルデータで、互いに０．０２ｅＶずつエネルギーシ
フトしている。図４が前者の方法でエネルギーシフトを
求めた結果であり、この結果でみると、精度はせいぜい
±０．５ｅＶである。一方、後者の方法で計算した相関
関数が図５であり、元のスペクトルよりノイズが極めて
小さい。この各相関関数の最大値の点のエネルギーを求
めた結果が図６である。この結果から精度は±０．０５
ｅＶ以内であり、本発明の方法が前者の方法と比べ１０
倍程度精度よくエネルギーシフト量を求められることが
示されている。
含まれるが、基準となるオージェ電子スペクトルと目的
のオージェ電子スペクトルとの相関関数を計算すること
は、そのノイズを含んだスペクトルからエネルギーシフ
ト量を精密に求めるのに有効である。その有効性を確認
するために、計算でランダムノイズを含むスペクトルか
ら、そのスペクトルのエネルギーシフト量を次に述べる
２つの方法で求めた。一つの方法は各スペクトルデータ
の中から最小値の点を探し、そのエネルギー値をピーク
ネルギーとして求める方法で通常のオージェ電子分光で
行われている一般的なオージェピークエネルギー算出法
である。もう一つは、複数あるスペクトルのうちの１本
を基準スペクトルとして、このスペクトルと他のスペク
トルとの相関関数を計算し、その最大値をとるエネルギ
ーを求めた。図３が準備したノイズを含む３２本のスペ
クトルデータで、互いに０．０２ｅＶずつエネルギーシ
フトしている。図４が前者の方法でエネルギーシフトを
求めた結果であり、この結果でみると、精度はせいぜい
±０．５ｅＶである。一方、後者の方法で計算した相関
関数が図５であり、元のスペクトルよりノイズが極めて
小さい。この各相関関数の最大値の点のエネルギーを求
めた結果が図６である。この結果から精度は±０．０５
ｅＶ以内であり、本発明の方法が前者の方法と比べ１０
倍程度精度よくエネルギーシフト量を求められることが
示されている。
【００３３】この測定法の有効性を調べるために、シリ
コンのｐ／ｎ接合をオージェ電子信号を用いて電位測定
を行った。この実験ではシリコン（１００）ｎ型基板の
イオン打ち込み法でボロンを表面層に導入し、その後の
加熱処理により表面部に約１μｍの厚さでｐ型部分を形
成した試料を用いた。この試料をへき開し、元の表面部
を断面上で表面垂直方向に電子線を走査してシリコンＬ
ＶＶオージェ電子信号を測定した結果が図７である。こ
の図７のそれぞれのスペクトルが電子線照射位置を０．
１３μｍずつ移動しながら測定したオージェスペクトル
である。このスペクトルから、オージェピークのエネル
ギーシフトを求めた結果が図８であり、表面部のｐ型の
部分ではｎ型の基板側より、約０．６エレクトロンボル
ト程電位が高い。
コンのｐ／ｎ接合をオージェ電子信号を用いて電位測定
を行った。この実験ではシリコン（１００）ｎ型基板の
イオン打ち込み法でボロンを表面層に導入し、その後の
加熱処理により表面部に約１μｍの厚さでｐ型部分を形
成した試料を用いた。この試料をへき開し、元の表面部
を断面上で表面垂直方向に電子線を走査してシリコンＬ
ＶＶオージェ電子信号を測定した結果が図７である。こ
の図７のそれぞれのスペクトルが電子線照射位置を０．
１３μｍずつ移動しながら測定したオージェスペクトル
である。このスペクトルから、オージェピークのエネル
ギーシフトを求めた結果が図８であり、表面部のｐ型の
部分ではｎ型の基板側より、約０．６エレクトロンボル
ト程電位が高い。
【００３４】さらに図９のようにスパッタ銃を備えるこ
とにより、試料をスパッタ法で削りながら測定をするこ
とで、３次元的な電位分布の測定も行えるようになる。
図７で示したへき開断面をアルゴンスパッタ法によって
削り、同様なオージェ測定を行った結果が図１０であ
る。また、このオージェピークのエネルギーシフトを求
めた結果が図１１である。
とにより、試料をスパッタ法で削りながら測定をするこ
とで、３次元的な電位分布の測定も行えるようになる。
図７で示したへき開断面をアルゴンスパッタ法によって
削り、同様なオージェ測定を行った結果が図１０であ
る。また、このオージェピークのエネルギーシフトを求
めた結果が図１１である。
【００３５】
【発明の効果】本発明により、半導体内部の微視的な電
位分布を２次元あるいは３次元的に測定することがで
き、さらにその結果から、不純物濃度分布を見積もるこ
とができる。
位分布を２次元あるいは３次元的に測定することがで
き、さらにその結果から、不純物濃度分布を見積もるこ
とができる。
【図１】２次元分布測定用の装置の概略図である。
【図２】電子線照射によって試料から放出される電子の
エネルギー分布を示す図である。
エネルギー分布を示す図である。
【図３】計算によって準備したノイズを含む模擬的なオ
ージェ電子スペクトルを示す図である。
ージェ電子スペクトルを示す図である。
【図４】図３の各スペクトルのピークエネルギー値を示
す図である。
す図である。
【図５】図３のスペクトルの相関関数を示す図である。
【図６】図６の相関関数から求めた各スペクトルのエネ
ルギーシフトを示す図である。
ルギーシフトを示す図である。
【図７】走査型オージェ電子顕微鏡によって測定された
シリコンＬＶＶオージェ信号を示す図である。
シリコンＬＶＶオージェ信号を示す図である。
【図８】図７のシリコンオージェ電子信号から求めたｐ
／ｎ接合部での電位変化を示す図である。
／ｎ接合部での電位変化を示す図である。
【図９】３次元分布測定用の装置の概略図である。
【図１０】アルゴンスパッタ法によりへき開断面を削
り、走査型オージェ電子顕微鏡によって測定したシリコ
ンＬＶＶオージェ信号を示す図である。
り、走査型オージェ電子顕微鏡によって測定したシリコ
ンＬＶＶオージェ信号を示す図である。
【図１１】図１０のシリコンオージェ電子信号から求め
たｐ／ｎ接合部での電位変化を示す図である。
たｐ／ｎ接合部での電位変化を示す図である。
ａ ２次電子 ｂ オージェ電子 ｃ 非弾性散乱電子 ｄ 弾性散乱電子
Claims (11)
- 【請求項１】 集光した電子線を用いた電子顕微鏡に電
子エネルギー分光装置を備え、電子線照射場所による電
子エネルギースペクトルのエネルギーシフト量を定量的
に測定することを特徴とした半導体分析装置。 - 【請求項２】 請求項１の装置にさらにスパッタ銃を備
えたことを特徴とする半導体分析装置。 - 【請求項３】 集光した電子線を試料に当て、電子線照
射場所によるオージェ電子スペクトルのエネルギーシフ
ト量を定量的に測定することにより、半導体試料内部の
２次元的な電位分布を測定することを特徴とする電位分
布の測定法。 - 【請求項４】 請求項３記載のオージェ電子エネルギー
測定により、半導体内部の２次元的な不純物濃度分布を
測ることを特徴とする不純物濃度分布の測定法。 - 【請求項５】 試料をスパッタ法により削りながら請求
項３記載のオージェ電子エネルギー測定を行い、半導体
内部の３次元的な電位分布を測定することを特徴とする
電位分布の測定法。 - 【請求項６】 試料をスパッタ法により削りながら請求
項４記載のオージェ電子エネルギー測定を行い、半導体
内部の３次元的な不純物濃度分布を測定することを特徴
とする不純物濃度分布の測定法。 - 【請求項７】 集光した電子線を試料に当て、電子線照
射場所による２次電子スペクトルのエネルギーシフト量
を定量的に測定することにより、半導体試料内部の２次
元的な電位分布を測定することを特徴とする電位分布の
測定法。 - 【請求項８】 請求項７記載の２次電子エネルギー測定
により、半導体内部の２次元的な不純物分布を測ること
を特徴とする不純物濃度分布の測定法。 - 【請求項９】 試料をスパッタ法により削りながら請求
項７記載の２次電子エネルギー測定を行い、半導体内部
の３次元的な電位分布を測定することを特徴とする電位
分布の測定法。 - 【請求項１０】 試料をスパッタ法により削りながら請
求項８記載の２次電子エネルギー測定を行い、半導体内
部の３次元的な不純物濃度分布を測定することを特徴と
する不純物濃度分布の測定法。 - 【請求項１１】 基準となる場所のオージェ電子スペク
トルあるいは標準オージェ電子スペクトルと測定対象場
所のオー−ジェ電子スペクトルとの相関関数を計算する
ことにより、オージェ電子のエネルギーシフトを測るこ
とを特徴とするオージェ電子スペクトル解析法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9040531A JPH10241619A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 半導体分析装置、電位分布の測定法、不純物濃度分布の測定法及びオージェ電子スペクトル解析法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9040531A JPH10241619A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 半導体分析装置、電位分布の測定法、不純物濃度分布の測定法及びオージェ電子スペクトル解析法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10241619A true JPH10241619A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12583058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9040531A Pending JPH10241619A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 半導体分析装置、電位分布の測定法、不純物濃度分布の測定法及びオージェ電子スペクトル解析法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10241619A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000155103A (ja) * | 1998-11-24 | 2000-06-06 | Jeol Ltd | 電子線装置 |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP9040531A patent/JPH10241619A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000155103A (ja) * | 1998-11-24 | 2000-06-06 | Jeol Ltd | 電子線装置 |
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