JPH0198961A - 半導体中の欠陥の測定装置および方法 - Google Patents
半導体中の欠陥の測定装置および方法Info
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- JPH0198961A JPH0198961A JP62256277A JP25627787A JPH0198961A JP H0198961 A JPH0198961 A JP H0198961A JP 62256277 A JP62256277 A JP 62256277A JP 25627787 A JP25627787 A JP 25627787A JP H0198961 A JPH0198961 A JP H0198961A
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (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】
〔概要〕
シリコンウェハ、薄片などの中の不純物または欠陥（以
下まとめて欠陥と呼ぶ）濃度分布を、エコーを用いた音
速測定により誤差を少なくして測定する装置と方法に関
し、 シリコンウェハの如き薄片中の音速を、誤差をできるだ
け小に保ちつつ測定することのできる装置と方法とを提
供することを目的とし、シリコンウェハまたは類似の板
状体上に１または複数の圧電素子が配置されてなり、該
圧電素子の発生する音波を多重反射させて得られる信号
は信号ラインを経て測定装置に入力される構成としたこ
とを特徴とする半導体中の欠陥の測定装置と、圧電素子
の発生する音波のシリコンウェハまたは類似の板状体中
における伝搬を１往復時刻、２往復時刻６０１６．で検
知し、標準シリコンウェハまたは類似の板状体中の音波
の伝搬の１往復時刻、２往復時刻０９０．と前記時刻ｔ
ｌ、 ｔ２．、、、、とのずれをΔｔとしたとき、ｎΔ
ｔ ／ ｔｎ （ただしｎは任意の整数）の値を用いて
該音波の音速を測定することを特徴とする半導体中の欠
陥の測定方法を含み構成する。
下まとめて欠陥と呼ぶ）濃度分布を、エコーを用いた音
速測定により誤差を少なくして測定する装置と方法に関
し、 シリコンウェハの如き薄片中の音速を、誤差をできるだ
け小に保ちつつ測定することのできる装置と方法とを提
供することを目的とし、シリコンウェハまたは類似の板
状体上に１または複数の圧電素子が配置されてなり、該
圧電素子の発生する音波を多重反射させて得られる信号
は信号ラインを経て測定装置に入力される構成としたこ
とを特徴とする半導体中の欠陥の測定装置と、圧電素子
の発生する音波のシリコンウェハまたは類似の板状体中
における伝搬を１往復時刻、２往復時刻６０１６．で検
知し、標準シリコンウェハまたは類似の板状体中の音波
の伝搬の１往復時刻、２往復時刻０９０．と前記時刻ｔ
ｌ、 ｔ２．、、、、とのずれをΔｔとしたとき、ｎΔ
ｔ ／ ｔｎ （ただしｎは任意の整数）の値を用いて
該音波の音速を測定することを特徴とする半導体中の欠
陥の測定方法を含み構成する。
本発明は、シリコンウェハ、薄片などの中の欠陥濃度分
布を、エコーを用いた音速測定により誤差を少なくして
測定する装置と方法に関する。
布を、エコーを用いた音速測定により誤差を少なくして
測定する装置と方法に関する。
ＶＬＳＩの基板などの半導体デバイスに広く使用される
シリコン結晶はできるだけ高純度であることが要求され
ているが、欠陥種によっては逆にそれを利用する場合も
ある。この欠陥のうち、最も濃度が高い侵入型不純物酸
素及びそれに関係する欠陥がその典型例であり、あるい
は、その関連欠陥を利用して基板中の他の不純物をゲッ
タリングする（インドリン・ゲッタリング−ＩＧ）こと
ができるので、欠陥濃度の規定及びそれに応じたプロセ
ス条件の最適化が必要とされる。また、シリコン結晶の
製造や品質管理においてもそれに含まれる欠陥濃度の評
価を必要とする。このため、侵入型不純物酸素やそれに
関連する欠陥濃度を測定し、把握することが重要となる
。
シリコン結晶はできるだけ高純度であることが要求され
ているが、欠陥種によっては逆にそれを利用する場合も
ある。この欠陥のうち、最も濃度が高い侵入型不純物酸
素及びそれに関係する欠陥がその典型例であり、あるい
は、その関連欠陥を利用して基板中の他の不純物をゲッ
タリングする（インドリン・ゲッタリング−ＩＧ）こと
ができるので、欠陥濃度の規定及びそれに応じたプロセ
ス条件の最適化が必要とされる。また、シリコン結晶の
製造や品質管理においてもそれに含まれる欠陥濃度の評
価を必要とする。このため、侵入型不純物酸素やそれに
関連する欠陥濃度を測定し、把握することが重要となる
。
従来、シリコン結晶中の格子欠陥である侵入型不純物酸
素濃度は、それに固有な波長の吸収を起すことを利用し
た赤外吸収法や遠赤外吸収法により、吸収強度から比例
換算することによって測定されていた。
素濃度は、それに固有な波長の吸収を起すことを利用し
た赤外吸収法や遠赤外吸収法により、吸収強度から比例
換算することによって測定されていた。
これらの赤外線や遠赤外線を用いた光学的評価方法は、
シリコン結晶中に含まれるドーパント（Ｐ、 Ｂ、 Ａ
ｓ、 Ｓｂなど）濃度が高くなるにつれて徐々に困難と
なり、実用度の高い抵抗率０．０５〜０．００５Ω・ｃ
ｍの低抵抗（高濃度ドープ）のシリコン結晶に対しては
、室温および低温のどちらの場合にも、侵入型不純物酸
素濃度の測定は不可能であった。更に、それに関連する
と言われる微小析出欠陥を検知することは不可能とされ
ていた。
シリコン結晶中に含まれるドーパント（Ｐ、 Ｂ、 Ａ
ｓ、 Ｓｂなど）濃度が高くなるにつれて徐々に困難と
なり、実用度の高い抵抗率０．０５〜０．００５Ω・ｃ
ｍの低抵抗（高濃度ドープ）のシリコン結晶に対しては
、室温および低温のどちらの場合にも、侵入型不純物酸
素濃度の測定は不可能であった。更に、それに関連する
と言われる微小析出欠陥を検知することは不可能とされ
ていた。
一方、上記の光学的方法以外の方法で、特に高濃度ドー
プのシリコン結晶中における不純物酸素の濃度定量を行
う方法として、従来より■２次イオン質量分析（ＳＩＭ
Ｓ分析）、■放射化分析、■高エネルギー電子線照射に
よってアクセプタを補償した後に、赤外吸収測定を行う
方法などが知られている。
プのシリコン結晶中における不純物酸素の濃度定量を行
う方法として、従来より■２次イオン質量分析（ＳＩＭ
Ｓ分析）、■放射化分析、■高エネルギー電子線照射に
よってアクセプタを補償した後に、赤外吸収測定を行う
方法などが知られている。
しかし、上記の■及び■の方法では、結晶に含まれるす
べての酸素が、その状態の如何にかかわらず、単に不純
物酸素として、−ｍめの形で検出されてしまい、半導体
デバイス製造上、最も重要視される侵入型不純物酸素や
それに関連する微小欠陥だけを区別して定量することが
原理的に不可能であった。
べての酸素が、その状態の如何にかかわらず、単に不純
物酸素として、−ｍめの形で検出されてしまい、半導体
デバイス製造上、最も重要視される侵入型不純物酸素や
それに関連する微小欠陥だけを区別して定量することが
原理的に不可能であった。
また、■の方法は、侵入型不純物酸素だけを区別して定
量することができるが、高エネルギーの電子線照射を行
うため、非常な手間を要するだけでなく、高エネルギー
電子線照射のために測定対象のシリコン結晶の状態を変
化させてしまっている疑いもあり、一種の破壊性測定と
言える。、更に■の方法はその方法上、Ｐ型の結晶のみ
にしか有効でなかった。
量することができるが、高エネルギーの電子線照射を行
うため、非常な手間を要するだけでなく、高エネルギー
電子線照射のために測定対象のシリコン結晶の状態を変
化させてしまっている疑いもあり、一種の破壊性測定と
言える。、更に■の方法はその方法上、Ｐ型の結晶のみ
にしか有効でなかった。
本田願人は、上記の点に鑑みて格子欠陥の濃度（又は密
度）を非破壊で精度良く測定することができる半導体中
の格子欠陥測定方法を開発した（昭和６１年特許願第３
１４９８４号）。
度）を非破壊で精度良く測定することができる半導体中
の格子欠陥測定方法を開発した（昭和６１年特許願第３
１４９８４号）。
前記した出ＩＨの発明は、半導体中において非調和素励
起を呈する格子欠陥の濃度または密度の測定において、
半導体の弾性定数を測定し、その測定値を格子欠陥の濃
度または密度に換算することを特徴とする半導体中の格
子欠陥測定方法である。
起を呈する格子欠陥の濃度または密度の測定において、
半導体の弾性定数を測定し、その測定値を格子欠陥の濃
度または密度に換算することを特徴とする半導体中の格
子欠陥測定方法である。
そして前記出願の発明者等は、前記した物理法則がシリ
コン結晶中の侵入型不純物酸素に関連する欠陥の場合に
も成立することを見出した。すなわち、侵入型不純物酸
素が入ったシリコン結晶と、侵入型不純物酸素を含まな
いシリコン結晶とでは、弾性定数の温度変化は顕著な違
いを住することを実験的に確認し、理論的考察もそれを
裏付ける結果となった。
コン結晶中の侵入型不純物酸素に関連する欠陥の場合に
も成立することを見出した。すなわち、侵入型不純物酸
素が入ったシリコン結晶と、侵入型不純物酸素を含まな
いシリコン結晶とでは、弾性定数の温度変化は顕著な違
いを住することを実験的に確認し、理論的考察もそれを
裏付ける結果となった。
侵入型不純物酸素を含むシリコン結晶の弾性定数が、侵
入型不純物酸素を含まないシリコン結晶の弾性定数に比
し大きく異なる量（異常量）δは、相対値にして１０〜
′１程度であるが、音速測定の精度は同様な相対精度に
して１０−６まで保証できるので、２桁程度の余裕があ
り、十分に信頼性のある測定ができる。欠陥の濃度と、
上記の異常量δとは、通常の濃度範囲では比例関係にあ
るので、この異常量δを測定することによって、侵入型
不純物酸素の濃度を定量することができる。
入型不純物酸素を含まないシリコン結晶の弾性定数に比
し大きく異なる量（異常量）δは、相対値にして１０〜
′１程度であるが、音速測定の精度は同様な相対精度に
して１０−６まで保証できるので、２桁程度の余裕があ
り、十分に信頼性のある測定ができる。欠陥の濃度と、
上記の異常量δとは、通常の濃度範囲では比例関係にあ
るので、この異常量δを測定することによって、侵入型
不純物酸素の濃度を定量することができる。
前記発明によれば、赤外または遠赤外を用いた従来の光
学的評価方法では測定不可能であった高濃度ドープ（ド
ナーまたはアクセプタ不純物を０．１ ｐｐｍ以上含む
）のシリコン結晶中の欠陥の濃度を、音波（弾性波）を
用いることによって測定することができ、また、特殊な
欠陥の濃度だけを区別して非破壊で精度良く測定するこ
とができる。
学的評価方法では測定不可能であった高濃度ドープ（ド
ナーまたはアクセプタ不純物を０．１ ｐｐｍ以上含む
）のシリコン結晶中の欠陥の濃度を、音波（弾性波）を
用いることによって測定することができ、また、特殊な
欠陥の濃度だけを区別して非破壊で精度良く測定するこ
とができる。
更に、Ｐ型結晶だけでなくＮ型結晶中の侵入型不純物酸
素の濃度も４り定することができる。
素の濃度も４り定することができる。
第４図は超音波音速測定によるシリコン結晶の弾性定数
測定結果の一実施例を示す。この測定結果は第３図に示
す本発明にかかる音速測定に使用する装置の低温クライ
オスタンドにより測定したものである。
測定結果の一実施例を示す。この測定結果は第３図に示
す本発明にかかる音速測定に使用する装置の低温クライ
オスタンドにより測定したものである。
第３図（ａｌに示す音速測定に使用する装置において、
低温クライオスタンド３工は３つの槽３２．３３及び３
４からなり、そのうちの第１の槽３２は真空断熱槽（〜
１Ｏ−６ｔｏｒｒ）、第２の槽３３は液体窒素が封入さ
れている冷媒槽、第３の槽３４は液体ヘリウムが封入さ
れている冷媒槽である。
低温クライオスタンド３工は３つの槽３２．３３及び３
４からなり、そのうちの第１の槽３２は真空断熱槽（〜
１Ｏ−６ｔｏｒｒ）、第２の槽３３は液体窒素が封入さ
れている冷媒槽、第３の槽３４は液体ヘリウムが封入さ
れている冷媒槽である。
低温クライオスタンド３１の中央内部には、試料室３５
を先端に有する測定棒３６が挿入され、測定棒４６の他
端は超音波パルスの発振、検知用電気系へ接続されるコ
ード３７．３８、試料の温調のためヒーターコントロー
ラに接続されるコード３９、および熱電対４０などが接
続されている。
を先端に有する測定棒３６が挿入され、測定棒４６の他
端は超音波パルスの発振、検知用電気系へ接続されるコ
ード３７．３８、試料の温調のためヒーターコントロー
ラに接続されるコード３９、および熱電対４０などが接
続されている。
試料室３５の内部は第３図（ｂｌに示す如く構成されて
おり、試料（ここではシリコン結晶で、５ｍｍＸ５ｍｍ
角、長さ１５ｍｍ） ４１の上部と下部に、ピエゾ素子
を用いた超音波パルストランスデユーサ４２および４３
を接着したものが内蔵されている。また、それらに接近
して、温度分布を一様にするための金属性ホルダがあり
、そこに熱電対４４が取り付けられている。更に、それ
ら全体が温調用ヒータ線４５ａが巻回された円筒ソレノ
イド４５内に収納されている。
おり、試料（ここではシリコン結晶で、５ｍｍＸ５ｍｍ
角、長さ１５ｍｍ） ４１の上部と下部に、ピエゾ素子
を用いた超音波パルストランスデユーサ４２および４３
を接着したものが内蔵されている。また、それらに接近
して、温度分布を一様にするための金属性ホルダがあり
、そこに熱電対４４が取り付けられている。更に、それ
ら全体が温調用ヒータ線４５ａが巻回された円筒ソレノ
イド４５内に収納されている。
温調範囲（下限）は通常６Ｋまでであるが、冷媒槽３４
を真空引きすれば、２Ｋまでが可能である。
を真空引きすれば、２Ｋまでが可能である。
また、超音波パルスの周波数は通常１０ＭＨｚ 、必要
に応じて１０ＫＨｚ〜Ｉ Ｍ）Ｉｚが可能である。
に応じて１０ＫＨｚ〜Ｉ Ｍ）Ｉｚが可能である。
図示の実施例においては、試料４１として、侵入型不純
物酸素を３０ｐｐｍ程度含むシリコン結晶を使用し、ま
た］ＯＭＨｚの超音波の音速を測定するという方法によ
って、このシリコン結晶の弾性定数〔（ｃ −ｃ
）／２）を１００に〜２にの温度範囲で測定したところ
、第４図に曲線Ｉで示す測定結果が得られた。
物酸素を３０ｐｐｍ程度含むシリコン結晶を使用し、ま
た］ＯＭＨｚの超音波の音速を測定するという方法によ
って、このシリコン結晶の弾性定数〔（ｃ −ｃ
）／２）を１００に〜２にの温度範囲で測定したところ
、第４図に曲線Ｉで示す測定結果が得られた。
第４図中、■は侵入型不純物酸素を含まないシリコン結
晶（バックグラウンド）の弾性定数対温度特性を示す。
晶（バックグラウンド）の弾性定数対温度特性を示す。
温度が４にのときの弾性定数を“１”としたときの弾性
定数の相対値は、温度Δ／Ｋがシリコン結晶の場合、２
５に程度であるが、第３図かられかるように確かに２５
に付近で、侵入型不純物酸素を含むシリコン結晶の弾性
定数は、バックグラウンドに比し異常な変化量δを示す
ことが確かめられた。この変化量δを測定することによ
って、欠陥の濃度を定量することができる。
定数の相対値は、温度Δ／Ｋがシリコン結晶の場合、２
５に程度であるが、第３図かられかるように確かに２５
に付近で、侵入型不純物酸素を含むシリコン結晶の弾性
定数は、バックグラウンドに比し異常な変化量δを示す
ことが確かめられた。この変化量δを測定することによ
って、欠陥の濃度を定量することができる。
上記した方法では、厚さが例えば１０ｍｍの結晶中の不
純物濃度を極低温で測るのに、結晶の両端面または片端
面に圧電素子を接着、固定させて結晶中の音速を測定す
るのであるが、この音速測定は結晶中の音波の伝わり方
を規格化したとき、例えば温度を２５Ｋに設定したとき
に、不純物（０２）が存在していると、１万分の１
（１／１００００ ）程度の遅れとなって表れるので、
きわめて高精度の測定を必要とし、誤差は１／ １００
００に対して十分に小なる値のものでなければならない
。
純物濃度を極低温で測るのに、結晶の両端面または片端
面に圧電素子を接着、固定させて結晶中の音速を測定す
るのであるが、この音速測定は結晶中の音波の伝わり方
を規格化したとき、例えば温度を２５Ｋに設定したとき
に、不純物（０２）が存在していると、１万分の１
（１／１００００ ）程度の遅れとなって表れるので、
きわめて高精度の測定を必要とし、誤差は１／ １００
００に対して十分に小なる値のものでなければならない
。
音速測定を実際のプロセスに用いられるシリコンウェハ
（厚さ０．５〜０．６ ｍｍ、以下単にウェハという）
に適用した場合に、次の問題点が発生する。
（厚さ０．５〜０．６ ｍｍ、以下単にウェハという）
に適用した場合に、次の問題点が発生する。
（１）ウェハの上下に圧電素子を付けても、ウェハの厚
さが薄いため（例えば１０ｍｍの厚さの試料２対して０
．５ｍｍと１／２０も小になる）、普通のパルス測定で
は、音波の伝わる速度が早すぎて、測定装置が高分解能
をもつものでない場合、検出ができない。
さが薄いため（例えば１０ｍｍの厚さの試料２対して０
．５ｍｍと１／２０も小になる）、普通のパルス測定で
は、音波の伝わる速度が早すぎて、測定装置が高分解能
をもつものでない場合、検出ができない。
（２）従って、ウェハの音速測定のためには、高分解能
をもった高価な測定装置を必要とする。
をもった高価な測定装置を必要とする。
そこで本発明は、シリコンウェハの如き薄片中の音速を
、誤差をできるだけ小に保ちつつ測定することのできる
装置と方法とを提供することを目的とする。
、誤差をできるだけ小に保ちつつ測定することのできる
装置と方法とを提供することを目的とする。
上記問題点は、シリコンウェハまたは類似の板状体上に
１または複数の圧電素子が配置されてなり、該圧電素子
の発生する音波を多重反射させて得られる信号は信号ラ
インを経て測定装置に入力される構成としたことを特徴
とする半導体中の欠陥測定装置と、圧電素子の発生する
音波のシリコンウェハまたは類似の板状体中における伝
搬を１往復時刻、２往復時刻００３３．で検知し、標準
シリコンウェハまたは類似の板状体中の音波の伝搬の１
往復時刻、２往復時刻０１１．と前記時刻ｔｌ、 ｔ２
．。
１または複数の圧電素子が配置されてなり、該圧電素子
の発生する音波を多重反射させて得られる信号は信号ラ
インを経て測定装置に入力される構成としたことを特徴
とする半導体中の欠陥測定装置と、圧電素子の発生する
音波のシリコンウェハまたは類似の板状体中における伝
搬を１往復時刻、２往復時刻００３３．で検知し、標準
シリコンウェハまたは類似の板状体中の音波の伝搬の１
往復時刻、２往復時刻０１１．と前記時刻ｔｌ、 ｔ２
．。
００．とのずれをΔｔとしたとき、ｎΔｔ ／ ｔｎ
（ただしｎは任意の整数）の値を用いて該音波の音速を
測定することを特徴とする半導体中の欠陥の測定方法に
よって解決される。
（ただしｎは任意の整数）の値を用いて該音波の音速を
測定することを特徴とする半導体中の欠陥の測定方法に
よって解決される。
前記した問題点を解決するために、本発明はエコー（多
重反射）を用いるもので、ウェハのシリコン中の欠陥を
音速により測定するに際し、ピエゾ素子よりの音波が、
ウェハの表と裏の両端面で複数回反射（多重反射）した
ものを測定して音速を算出することにより、欠陥の濃度
を高精度で測定することができるのである。
重反射）を用いるもので、ウェハのシリコン中の欠陥を
音速により測定するに際し、ピエゾ素子よりの音波が、
ウェハの表と裏の両端面で複数回反射（多重反射）した
ものを測定して音速を算出することにより、欠陥の濃度
を高精度で測定することができるのである。
以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
。
。
第１図に本発明実施例が概略斜視図で示され、図中、１
１はシリコンウェハ（ウェハ） 、１２ａ、 １２ｂ。
１はシリコンウェハ（ウェハ） 、１２ａ、 １２ｂ。
１２ｃ 、、、、は圧電素子１３ａ、 １３ｂ、 １３
ｃ 、、６．は信号ライン、１４は位相検知法またはミ
キサーによる測定装置で、圧電素子１２はウェハ１１上
の所望の数設置される。
ｃ 、、６．は信号ライン、１４は位相検知法またはミ
キサーによる測定装置で、圧電素子１２はウェハ１１上
の所望の数設置される。
第２図に本発明の原理が示され、同図（ａ）はウェハ中
のシリコンが酸素を含まない場合、同図（ト））は酸素
を含む場合の例を示し、同図Ｔａｌ 、 （ｂ）におい
て横軸には時間を、また縦軸には音波の強度（任意スケ
ール）をとる。
のシリコンが酸素を含まない場合、同図（ト））は酸素
を含む場合の例を示し、同図Ｔａｌ 、 （ｂ）におい
て横軸には時間を、また縦軸には音波の強度（任意スケ
ール）をとる。
第２図（ａｌを参照すると、第１回目、第２回目、第３
回目の音波が検知されるまでの時間、すなわち１往復時
刻、２往復時刻、３往復時刻８００．をＴｌ。
回目の音波が検知されるまでの時間、すなわち１往復時
刻、２往復時刻、３往復時刻８００．をＴｌ。
Ｔ２． Ｔ３．、、、とするとＴｌ、 Ｔｌ−７２，Ｔ
２−７３の間の時間間隔は同じであり、時間Ｔｌ、 Ｔ
２． Ｔ３において図示した音波のピークが現われたと
する。
２−７３の間の時間間隔は同じであり、時間Ｔｌ、 Ｔ
２． Ｔ３において図示した音波のピークが現われたと
する。
ここで、シリコン中に酸素が含まれると、第１回目の音
波のピークが現れる時間、すなわち１往復時刻は、酸素
が存在するために、誤差がなければＴ１からΔｔずれた
時点ｔ１で表れる。このずれｔｌ−Ｔｌ−Δｔとすると
、第２往復時刻は、時刻Ｔ２に対し同様に誤差がなけれ
ば２Δｔだけずれたｔ２で表れ、同様にして、第３往復
時刻ｔ３においては、Ｔ３に対し３Δｔだけずれている
筈である。このｔｌ。
波のピークが現れる時間、すなわち１往復時刻は、酸素
が存在するために、誤差がなければＴ１からΔｔずれた
時点ｔ１で表れる。このずれｔｌ−Ｔｌ−Δｔとすると
、第２往復時刻は、時刻Ｔ２に対し同様に誤差がなけれ
ば２Δｔだけずれたｔ２で表れ、同様にして、第３往復
時刻ｔ３においては、Ｔ３に対し３Δｔだけずれている
筈である。このｔｌ。
ｔ２． ｔ３の時刻に誤差があるとすると、その誤差は
、Δｔ／ｌｌ、２Δｔ／１２，３Δｔ／１３．、、、と
なる。
、Δｔ／ｌｌ、２Δｔ／１２，３Δｔ／１３．、、、と
なる。
前記した如く、ウェハ中の音速測定においては、測定す
べき大まかな量は１ ／ １００００であるから、時刻
ｔｌ、 ｔ２． ｔ３における誤差は１ ／ １０００
０に比べて十分に小であること、すなわち、 ｎΔｔ ／ ｔｎの誤差＜＜ １／１００００である
ことが要求される。
べき大まかな量は１ ／ １００００であるから、時刻
ｔｌ、 ｔ２． ｔ３における誤差は１ ／ １０００
０に比べて十分に小であること、すなわち、 ｎΔｔ ／ ｔｎの誤差＜＜ １／１００００である
ことが要求される。
測定の精度はΔｔ／ｌｌ、 ２Δｔ／１２． ３Δｔ
／１３と回数を重ねるにつれて向上するので、ｎΔｔ／
ｌｎのｎをできるだけ大にとることが望ましいが、本発
明者はｎ＝６〜１０で高精度の測定をなしうることを確
認した。
／１３と回数を重ねるにつれて向上するので、ｎΔｔ／
ｌｎのｎをできるだけ大にとることが望ましいが、本発
明者はｎ＝６〜１０で高精度の測定をなしうることを確
認した。
第１図を再び参照すると、ウェハ１１上の所望の位置に
圧電素子１２ａ、 １２ｂ、 １２ｃ 、、、、を配置
し、その各々を信号ライフ１３ａ＋ １３ｂ、 １３ｃ
、、、、でそれぞれ測定装置１４に接続する。測定装
置１４から１つのパルスを発信し、それのエコーが検知
される時刻ｔｌ、 ｔ２． ｔ３．、、、を記録し、こ
れら時刻の総計を２ｎで除し、その値でウェハの厚さを
除することによって音速が精度良く測定される。なお測
定装置としては、前記した如く位相検知法またはミキサ
ー法による市販の装置を用い上記した測定が可能である
ことが確認された。
圧電素子１２ａ、 １２ｂ、 １２ｃ 、、、、を配置
し、その各々を信号ライフ１３ａ＋ １３ｂ、 １３ｃ
、、、、でそれぞれ測定装置１４に接続する。測定装
置１４から１つのパルスを発信し、それのエコーが検知
される時刻ｔｌ、 ｔ２． ｔ３．、、、を記録し、こ
れら時刻の総計を２ｎで除し、その値でウェハの厚さを
除することによって音速が精度良く測定される。なお測
定装置としては、前記した如く位相検知法またはミキサ
ー法による市販の装置を用い上記した測定が可能である
ことが確認された。
以上のように本発明によれば、シリコンウェハおよび類
似の薄片に含まれる欠陥濃度が高精度の音波測定で可能
になり、また圧電素子をシリコンウェハの所望の位置に
複数配置し、シリコンウェハの欠陥濃度分布の測定が可
能になる効果がある。
似の薄片に含まれる欠陥濃度が高精度の音波測定で可能
になり、また圧電素子をシリコンウェハの所望の位置に
複数配置し、シリコンウェハの欠陥濃度分布の測定が可
能になる効果がある。
なお、上記では圧電素子は複数配置した例について説明
したが、本発明にかかる装置と方法は１個の圧電素子を
用いる場合にも実施可能であり、本発明の範囲はその場
合にも及ぶものである。
したが、本発明にかかる装置と方法は１個の圧電素子を
用いる場合にも実施可能であり、本発明の範囲はその場
合にも及ぶものである。
第１図は本発明実施例の概略斜視図、
第２図は本発明の原理を示す線図、
第３図（ａ）と（ｂ）は音速測定装置の断面図、第４図
は超音波測定による不純物酸素を含むシリコン結晶の弾
性定数測定の結果の線図である。 図中、 １１はシリコンウェハ、 １２ａ、 １２ｂ、 １２ｃ 、、、、は圧電素子、１
３ａ、 １３ｂ、 １３ｃ 、、、、は信号ライン、１
４は測定装置 を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 昭和６２年１２月１１日
は超音波測定による不純物酸素を含むシリコン結晶の弾
性定数測定の結果の線図である。 図中、 １１はシリコンウェハ、 １２ａ、 １２ｂ、 １２ｃ 、、、、は圧電素子、１
３ａ、 １３ｂ、 １３ｃ 、、、、は信号ライン、１
４は測定装置 を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 昭和６２年１２月１１日
Claims (2)
- （１）シリコンウェハ（１１）または類似の板状体上に
１または複数の圧電素子（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ．．
．．）が配置されてなり、 該圧電素子の発生する音波を多重反射させて得られる信
号は信号ライン（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ．．．．．）
を経て測定装置（１４）に入力される構成としたことを
特徴とする半導体中の欠陥測定装置。 - （２）圧電素子（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ．．．．．）
の発生する音波のシリコンウェハ（１１）または類似の
板状体中における伝搬を１往復時刻（ｔ１）、２往復時
刻ｔ２．．．．．で検知し、 標準シリコンウェハまたは類似の板状体中の音波の伝搬
の１往復時刻（Ｔ１）、２往復時刻（Ｔ２）．．．．．
と前記時刻（ｔ１）、（ｔ２）．．．．．とのずれをΔ
ｔ、２Δｔ．．．．．としたとき、 ｎΔｔ／ｔｎ（ただしｎは任意の整数）の値を用いて該
音波の音速を測定することを特徴とする半導体中の欠陥
の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62256277A JP2614730B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 半導体中の欠陥の測定装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62256277A JP2614730B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 半導体中の欠陥の測定装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198961A true JPH0198961A (ja) | 1989-04-17 |
| JP2614730B2 JP2614730B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=17290411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62256277A Expired - Lifetime JP2614730B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 半導体中の欠陥の測定装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2614730B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511741A (ja) * | 2003-09-22 | 2007-05-10 | ヒョン−ユン，キム | 構造ヘルス状態モニタ方法 |
| US7526959B2 (en) * | 2005-07-28 | 2009-05-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of inspecting a substrate using ultrasonic waves and apparatus for performing the same |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP62256277A patent/JP2614730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511741A (ja) * | 2003-09-22 | 2007-05-10 | ヒョン−ユン，キム | 構造ヘルス状態モニタ方法 |
| US7526959B2 (en) * | 2005-07-28 | 2009-05-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of inspecting a substrate using ultrasonic waves and apparatus for performing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2614730B2 (ja) | 1997-05-28 |
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