JPS62116243A - Detector - Google Patents
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- JPS62116243A JPS62116243A JP25481085A JP25481085A JPS62116243A JP S62116243 A JPS62116243 A JP S62116243A JP 25481085 A JP25481085 A JP 25481085A JP 25481085 A JP25481085 A JP 25481085A JP S62116243 A JPS62116243 A JP S62116243A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は検出技術、特に、単結晶半導体材料の結晶方位
またはその精度あるいは形成された面の角度等を検出す
るために適用して効果のある技術に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a detection technique, and in particular to a technique that is effective when applied to detect the crystal orientation of a single crystal semiconductor material, its accuracy, the angle of a formed surface, etc. It is something.
半導体装置の製造過程で用いられるシリコンまたはＧａ
Ａｓ等の化合物半導体の単結晶はいわゆるチ冒りラルス
キー法等を用い℃るつは中でシードを引上げ操作するこ
とにより棒状のインゴットとして形成される。Silicon or Ga used in the manufacturing process of semiconductor devices
A single crystal of a compound semiconductor such as As is formed into a rod-shaped ingot by pulling up a seed in a C.C. crucible using the so-called Chibori-Ralski method or the like.
ところで、このような単結晶インゴットは回路形成の高
密度化や効率化、コストの低減等の理由で大口径化およ
び長大化する傾向にある。Incidentally, such single crystal ingots tend to have larger diameters and longer lengths for reasons such as higher density and efficiency of circuit formation, and lower costs.
そのため、単結晶インゴットのオリエンテーションフラ
ット形成前の結晶方位の検出あるいはオリエンテーショ
ンフラットの切削もしくはその他の処理が困難となり、
作業の安全性や検出精度等の点で問題となりつつある。Therefore, it becomes difficult to detect the crystal orientation of the single crystal ingot before forming the orientation flat, or to cut or otherwise process the orientation flat.
This is becoming a problem in terms of work safety and detection accuracy.
これについて、たとえば単結晶インゴットを縦置きにし
、固定治具でゴニオメータに取り付けて結晶方位の測定
やオリエンテーションフラット形成面の角度の測定を行
うことが考えられる。Regarding this, it is conceivable to measure the crystal orientation and the angle of the orientation flat forming surface by placing the single crystal ingot vertically and attaching it to a goniometer using a fixing jig, for example.
しかしながら、前記のように単結晶インゴットの大口径
化、長大化により重量が大きくなっている結果、取扱い
および固定が不安定となり、安全性や測定精度の低下を
来たすことになる。また、それ以外にも、装置の構造が
大型化し、コストの上昇やスペース効率の悪化等の問題
も生じることを本発明者は見い出した。However, as described above, the weight of the single crystal ingot increases due to its large diameter and length, making handling and fixing unstable, resulting in a decrease in safety and measurement accuracy. In addition, the present inventors have found that the structure of the device becomes larger, leading to problems such as increased cost and decreased space efficiency.
なお、単結晶引上げおよび結晶切断・研摩については、
昭和５７年１１月１５日、株式会社工業調査会発行、「
電子材料Ｊ １９８３年１１月号別冊、Ｐ４５〜Ｐ５６
に説明されている。Regarding single crystal pulling, crystal cutting and polishing,
Published by Industrial Research Association Co., Ltd. on November 15, 1981, “
Electronic Materials J November 1983 issue, P45-P56
is explained in.
本発明の目的は、半導体材料の結晶方位等の検出を容易
に高精度で行うことのできる技術を提供することにある
。An object of the present invention is to provide a technique that allows easy and highly accurate detection of crystal orientation, etc. of a semiconductor material.
本発明の他の目的は、小形で、低コスト化を図ることの
できる半導体材料の検出技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a technique for detecting semiconductor materials that is compact and can be manufactured at low cost.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、半導体材料の試料を可動支持体上に運動可能
に水平方向に支持し、この試料を可動支持体上で運動さ
せなからＸ＠を照射してその反射光を受光することによ
り、Ｘｌｌ１ｉの回折で結晶方位や角度等の検出を行う
ことによって、検出操作を容易に高精度で行うことがで
き、また装置の小形化、低コスト化を図ることができる
ものである。That is, a sample of a semiconductor material is horizontally supported on a movable support so that it can move, and the sample is irradiated with X@ and the reflected light is received while the sample is not moved on the movable support. By detecting the crystal orientation, angle, etc. by diffraction, the detection operation can be easily performed with high precision, and the device can be made smaller and lower in cost.
〔実施例１〕
第１図は本発明による一実施例である検出装置の斜視図
である。[Embodiment 1] FIG. 1 is a perspective view of a detection device that is an embodiment of the present invention.
本実施例１の検出装置はシリコン単結晶のオリエンテー
ションフラットを形成するために結晶方位をＸ線回折に
より検出するものである。The detection device of Example 1 detects the crystal orientation by X-ray diffraction in order to form an orientation flat of a silicon single crystal.
すなわち、この検出装置は、枠体１の上にテーブル２を
設け、このテーブル２の上面側の軸方向に形成した凹部
内に一対の回転可能なローラ（可動支持体）３をハンド
ル４で手動回転可能に水平方向に配設置／、この一対の
ローラ３上にたとえばシリコンの単結晶インゴット５を
回転可能に水平方向に載置した構造を有している。That is, in this detection device, a table 2 is provided on a frame 1, and a pair of rotatable rollers (movable support body) 3 are manually inserted into a recess formed in the axial direction on the top surface of the table 2 using a handle 4. It has a structure in which, for example, a silicon single crystal ingot 5 is rotatably placed horizontally on the pair of rollers 3.
前記テーブル２の一端側には、Ｘ線駆動部６が設置され
、このＸ線駆動部６の上部の一側面には略三ケ月状の溝
付きの弧状台座７の溝に沿って可動なＸ線投光器８が前
記単結晶インゴット５の頂部外周面にＸ線を投光するよ
う設置されると共に、同じくＸ線受光器９がこのＸ線の
単結晶インゴット５からの反射光を受光するような角度
関係で設置されている。Ｘ線受光器９は増幅器１０を介
してパワーメータ１１にＸ線の受光パワー′？：表示す
るよう構成されている。An X-ray drive section 6 is installed on one end side of the table 2, and an X-ray drive section 6 that is movable along the groove of an arcuate pedestal 7 having an approximately crescent-shaped groove is installed on one side of the upper part of the X-ray drive section 6. The projector 8 is installed so as to project X-rays onto the top outer circumferential surface of the single-crystal ingot 5, and the angle is such that the X-ray receiver 9 receives the X-rays reflected from the single-crystal ingot 5. It is set up in relation to The X-ray receiver 9 transmits the received X-ray power '? to the power meter 11 via the amplifier 10. : Configured to display.
一方、単結晶インゴット５の上方には、該単結晶インゴ
ツト５０所定軸方向部分にマークを書き込むよう該単結
晶インゴット５と平行なスライド軸１２に沿って軸方向
に移動可能なマークベン１３が設けられている。On the other hand, a mark ben 13 is provided above the single crystal ingot 5 and is movable in the axial direction along a slide shaft 12 parallel to the single crystal ingot 5 so as to write a mark on a predetermined axial portion of the single crystal ingot 50. ing.
次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
まず、シリコンの単結晶インゴットの軸方向にオリエン
テーションフラットを形成するために所定の結晶方位の
部分を検出する場合について考えると、単結晶インゴッ
ト５を一対のローラ３上に水平方向に載置する。そして
、ハンドル４を回してローラ３をたとえば時計方向に回
転させると、単結晶インゴット５も同様に時計方向に回
転する。First, considering the case of detecting a portion with a predetermined crystal orientation in order to form an orientation flat in the axial direction of a silicon single crystal ingot, a single crystal ingot 5 is placed on a pair of rollers 3 in a horizontal direction. When the handle 4 is turned to rotate the roller 3, for example, clockwise, the single crystal ingot 5 is also rotated clockwise.
この回転中の単結晶インゴット５に対してＸｌｌ１Ｉ投
光器８からのＸ線をその頂部外周面に照射すると、その
反射光はＸ線受光器９で受光される。この受光パワーは
Ｘ線の回折により単結晶５の結晶方位によって異なるも
のであり、特定の方向にのみ発光するが、この結晶方位
部分にオリエンテーションフラットを切削することが行
われる。When the top outer peripheral surface of the rotating single crystal ingot 5 is irradiated with X-rays from the Xll1I projector 8, the reflected light is received by the X-ray receiver 9. This received light power differs depending on the crystal orientation of the single crystal 5 due to X-ray diffraction, and light is emitted only in a specific direction, but an orientation flat is cut in this crystal orientation area.
したがって、作業者はＸ線受光ノくワーを示すノくワー
メータ１１を目視しながら作業を進め、受光パワーが最
大となったところでノ・ンドル４０回転を止めると、そ
の部分がオリエンテーションフラットを形成すべき結晶
方位部分であるので、その部分にマークペン１３で軸方
向にマーキングすればよい。Therefore, the operator proceeds with the work while visually checking the power meter 11 that indicates the power of the X-ray receiving power, and when the received light power reaches the maximum and stops rotating the needle 40 times, that part forms an orientation flat. Since this is a part with a power crystal orientation, it is sufficient to mark that part in the axial direction with the marking pen 13.
なお、本実施例１の検出装置はオリエンテーションフラ
ットの加工後にその結晶方位精度を検出するためにも利
用することができる。Note that the detection device of the first embodiment can also be used to detect the crystal orientation accuracy of an orientation flat after it is processed.
〔実施例２〕 第２図は本発明の他の実施例を示す概略断面図である。[Example 2] FIG. 2 is a schematic sectional view showing another embodiment of the present invention.
本実施例２の検出装置は、単結晶インゴットにオリエン
テーションフラット１４を加工した後にその結晶方位精
度を検出するために適用されたものである。The detection device of the second embodiment is applied to detect the crystal orientation accuracy of a single crystal ingot after processing an orientation flat 14 therein.
この実施例におけるＸ線投光器８とＸ線受光器９は三ケ
月状の台座７ａに取り付けられて、テーブル２の下方の
枠体ｌの中に内蔵され℃いる。台座７ａは図示しない駆
動手段により所定角度範囲で揺動するよう構成されてい
る。The X-ray emitter 8 and the X-ray receiver 9 in this embodiment are mounted on a crescent-shaped pedestal 7a and housed in a frame l below the table 2. The pedestal 7a is configured to swing within a predetermined angular range by a drive means (not shown).
したがって、本実施例では、オリエンテーションフラツ
）１４を形成した単結晶インゴット５をローラ３上で回
転させながら、また台座７ａを揺動させながら、Ｘ線投
光器８からＸ線を単結晶インゴット５の下部外周面に照
射する。そして、オリエンテーションフラット１４の位
置が図示の如く下向きになるところでロー２３の回転を
止め。Therefore, in this embodiment, while rotating the single crystal ingot 5 on which the orientation flats 14 are formed, and while swinging the pedestal 7a, X-rays are emitted from the X-ray projector 8 to the lower part of the single crystal ingot 5. Irradiates the outer peripheral surface. Then, the rotation of the row 23 is stopped when the position of the orientation flat 14 becomes downward as shown in the figure.
台座７ａを揺動させながらＸ線を照射すると、Ｘ線投光
器８とＸ線受光器９ｈのＸ線照射・反射角皮表は一定で
あるので、オリエンテーションフラット１４０円周方向
の各部分における結晶方位精度をＸ線受光器９の受光パ
ワーから検出することができる。When irradiating X-rays while swinging the pedestal 7a, since the X-ray irradiation/reflection angle surface of the X-ray emitter 8 and the X-ray receiver 9h is constant, the crystal orientation in each part of the orientation flat 140 in the circumferential direction is The accuracy can be detected from the received light power of the X-ray receiver 9.
勿論、本実施例２の検出装置は単結晶インゴット５への
オリエンテーションフラット形成ノための結晶方位検出
用に利用することもできる。Of course, the detection device of the second embodiment can also be used to detect the crystal orientation for forming an orientation flat on the single crystal ingot 5.
１１１ 半導体材料の試料を可動支持体上慣運動可能
に水平方向に支持し、その運動中の試料にＸ１ｌＩを照
射し、かつその反射光を受光し、Ｘ線の回折により所望
の検出を行うことによって、大口径化、長尺化された試
料でもそのオリエンテーションフラット形成位置の検出
や、オリエンテーションフラット面の角度精度の検出等
を容易に高精度で行うことができる。111 Supporting a sample of a semiconductor material horizontally on a movable support so that it can move freely, irradiating the moving sample with X1I, receiving the reflected light, and performing desired detection by diffraction of X-rays. Accordingly, it is possible to easily detect the orientation flat formation position and the angular accuracy of the orientation flat surface with high precision even for a large diameter and long sample.
（２１前記（１１により、結晶製造の歩留向上が図られ
、また結晶製品の品質が向上する。(21) (11) improves the yield of crystal production and improves the quality of crystal products.
＋３１ 前記（１）により、装置の小形化、低コスト
化を実現できる。+31 According to (1) above, it is possible to realize miniaturization and cost reduction of the device.
（４）試料としての単結晶インゴットを一対の回転ロー
ラ上に水平方向に配置し、回転ローラ上で回転可能に支
持することにより小形の装置で所望の検出を容易に行う
ことができる。(4) By placing a single crystal ingot as a sample horizontally on a pair of rotating rollers and rotatably supporting it on the rotating rollers, desired detection can be easily performed with a small device.
（５）Ｘ線投光器およびＸ線受光器を試料の下方の枠体
に内蔵することにより、装置なさらに小形化することが
できる。(5) By incorporating the X-ray emitter and the X-ray receiver into the frame below the sample, the apparatus can be further downsized.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲−ｔ’種々変更
可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, the present invention is not limited to the above Examples, and it is understood that various changes can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say.
たとえば、Ｘ線投光器や受光器の配置を他の配置とした
り、ローラの回転を自動で行うこと等も可能である。For example, it is possible to arrange the X-ray emitter and receiver in other ways, or to rotate the rollers automatically.
以上の説明では主とじ℃本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるシリコンの単結晶イ
ンゴットにおけるオリエンテーションフラット形成位置
の検出等に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、たとえばＧａＡｓ等の化合物半
導体についても適用でき、さらにウェハの結晶方位測定
に適用すること等も可能ヤある。In the above explanation, the invention made by the inventor of the present invention was applied to the field of application in which the invention was made by the present inventor, such as detecting the position where an orientation flat is formed in a silicon single crystal ingot, but the invention is limited thereto. For example, it can be applied to compound semiconductors such as GaAs, and it is also possible to apply it to the measurement of crystal orientation of wafers.
第１図は本発明の一実施例頃ある検出装置の斜視図、
第２図は本発明の他の実施例を示す概略断面図である。
ｌ・・・枠体、２・・・テーブル、３・・・回転可能な
ローラ、４・・・ハンドル、５・・・単結晶インゴット
（試料）１、 ６・・・Ｘ＠駆動部、７，７ａ・・・台
座、８・・・Ｘ線投光部、９・・・Ｘ線受光部、ｌＯ・
・・増幅器、１１・・・パワーメータ、１２・・・スラ
イド軸、１３・・・マークペン、１４・・・オリエンテ
ーションンラット。
第 １ 図FIG. 1 is a perspective view of a detection device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view showing another embodiment of the present invention. l...Frame body, 2...Table, 3...Rotatable roller, 4...Handle, 5...Single crystal ingot (sample) 1, 6...X @ drive unit, 7 , 7a...Pedestal, 8...X-ray emitter, 9...X-ray receiver, lO・
...Amplifier, 11...Power meter, 12...Slide axis, 13...Mark pen, 14...Orientation rat. Figure 1
Claims (1)
等を検出する装置であって、試料を可動支持体上に運動
可能に水平方向に支持し、該可動支持体上で運動される
試料にＸ線を照射しかつ試料から反射されて来たＸ線を
受光し、そのＸ線の回折により所望の検出を行うことを
特徴とする検出装置。 ２、試料が半導体材料の単結晶インゴットであり、この
単結晶インゴットを一対の回転ローラ上に水平方向に配
置し、前記回転ローラ上で回転している単結晶インゴッ
トの周面にＸ線投光器からのＸ線を照射しかつそのＸ線
の反射光をＸ線受光器で受光することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の検出装置。 ３、Ｘ線投光器およびＸ線受光器が単結晶インゴットの
下方における枠体内で揺動可能な台座に相互間で投受光
可能に取り付けられ、前記台座を揺動させながら前記Ｘ
線投光器から単結晶インゴットの下部外周面に照射され
かつ反射されたＸ線を前記Ｘ線受光器で受光することを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の検出装置。[Claims] 1. An apparatus for detecting the crystal orientation, angle, etc. of a semiconductor material using X-ray diffraction, in which a sample is movably supported horizontally on a movable support, and the movable A detection device characterized by irradiating a sample moving on a support with X-rays, receiving the X-rays reflected from the sample, and performing desired detection by diffraction of the X-rays. 2. The sample is a single crystal ingot of a semiconductor material, this single crystal ingot is placed horizontally on a pair of rotating rollers, and an X-ray projector is applied to the circumferential surface of the single crystal ingot rotating on the rotating rollers. 2. The detection device according to claim 1, wherein the detection device emits X-rays and receives reflected light of the X-rays with an X-ray receiver. 3. An X-ray emitter and an X-ray receiver are attached to a pedestal that can swing within a frame below the single crystal ingot so that they can emit and receive light from each other, and while swinging the pedestal, the
3. The detection device according to claim 2, wherein the X-ray receiver receives the X-rays irradiated onto the lower outer circumferential surface of the single crystal ingot from the ray projector and reflected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60254810A JPH0743331B2 (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60254810A JPH0743331B2 (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62116243A true JPS62116243A (en) | 1987-05-27 |
| JPH0743331B2 JPH0743331B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=17270199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60254810A Expired - Lifetime JPH0743331B2 (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743331B2 (en) |
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| JPH0743331B2 (en) | 1995-05-15 |
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