JPH0319250A - 半導体単結晶基板のオフアングル量の測定方法 - Google Patents
半導体単結晶基板のオフアングル量の測定方法Info
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- JPH0319250A JPH0319250A JP1153456A JP15345689A JPH0319250A JP H0319250 A JPH0319250 A JP H0319250A JP 1153456 A JP1153456 A JP 1153456A JP 15345689 A JP15345689 A JP 15345689A JP H0319250 A JPH0319250 A JP H0319250A
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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
本発明は半導体単結晶基板の基板表面と結晶面のなす角
度、いわゆるオフアングル量をＸ線回折計を用い測定す
る方法に関するものである。
度、いわゆるオフアングル量をＸ線回折計を用い測定す
る方法に関するものである。
従来の技術
イオン注入において注入の軸と単結晶基板の結晶軸とが
一致していると、注入されたイオンが異常に深〈入ｂ込
むチャネリング現象が生じる。このチャネリングを防ぐ
ために、基板表面と結晶面が一致しないよう、あるオフ
アングル量だけ結晶面と基板表面が異なるように設定さ
れている。そこで、このオフアングル量が所定とおうの
値となっているか測定する必要がある。
一致していると、注入されたイオンが異常に深〈入ｂ込
むチャネリング現象が生じる。このチャネリングを防ぐ
ために、基板表面と結晶面が一致しないよう、あるオフ
アングル量だけ結晶面と基板表面が異なるように設定さ
れている。そこで、このオフアングル量が所定とおうの
値となっているか測定する必要がある。
従来よυ、オフアングル量の測定にはＸ線回折計が用い
られていた。その測定法の一例を図面を用いて説明する
。
られていた。その測定法の一例を図面を用いて説明する
。
第３図はＸ線回折計によるオフアングル量の測定原理を
示すもので、１はシリコン単結晶基板、２は基板表面の
結晶面であシ試料表面とはδのオフアングルが設けられ
ている。３は入射Ｘ線、４は基板表面の結晶面２で回折
された回折Ｘ線である。この様に、結晶面と試料表面が
δだけずれている単結晶基板において、回折Ｘ線の検出
角度を２θＢに固定していると、第３図に示すように試
料表面に対するＸ線の入射角がθＢ一δとθＢ＋δの時
にフラッグ反射の条件が満たされ、強い回折ピークが観
察される。
示すもので、１はシリコン単結晶基板、２は基板表面の
結晶面であシ試料表面とはδのオフアングルが設けられ
ている。３は入射Ｘ線、４は基板表面の結晶面２で回折
された回折Ｘ線である。この様に、結晶面と試料表面が
δだけずれている単結晶基板において、回折Ｘ線の検出
角度を２θＢに固定していると、第３図に示すように試
料表面に対するＸ線の入射角がθＢ一δとθＢ＋δの時
にフラッグ反射の条件が満たされ、強い回折ピークが観
察される。
しかし、入射角がθＢ−δもしくはθＢ＋δであっても
結晶の向きによって回折ピークが変化する。
結晶の向きによって回折ピークが変化する。
そのため、１ず予想されるδの値を用い入射角をθＢ−
δに設定し、回折強度が最大になる方向に試料を設定す
る。その後に、入射角をθＢの近くで微少なステップ間
隔で送ｂ，最大強度が観察される入射角度がθＢ一δで
あるので、この値からδを求める。さらに測定精度を高
めるために、ここで得たδを用い入射角をθＢ−δに設
定し、上の手順と同じく試料の方向そしてδを再度求め
る。
δに設定し、回折強度が最大になる方向に試料を設定す
る。その後に、入射角をθＢの近くで微少なステップ間
隔で送ｂ，最大強度が観察される入射角度がθＢ一δで
あるので、この値からδを求める。さらに測定精度を高
めるために、ここで得たδを用い入射角をθＢ−δに設
定し、上の手順と同じく試料の方向そしてδを再度求め
る。
このような手順によってオフアングル量を測定していた
。
。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来の測定方法では測定に煩雑な手
数がかかシ、それだけに高い測定精度が得にくいという
問題があった。
数がかかシ、それだけに高い測定精度が得にくいという
問題があった。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、Ｘ線回折
計を用いオフアングル量を容易に測定しうる測定方法を
提供するものである。
計を用いオフアングル量を容易に測定しうる測定方法を
提供するものである。
課題を解決するための手段
この目的を達或するために本発明の半導体単結晶基板の
オフアングル量の測定方法は、半導体単結晶試料の表面
結晶面が満足するフラッグ反射条件をθＢとした時、入
射Ｘ線に対する回折Ｘ線の検出角度を２θＢに固定し、
試料表面に対するＸ線の入射角度を微少なステップ間隔
で送シながら、回折Ｘ線を検出するが、この時、一つの
入射角度についての回折Ｘ線の検出時間内に、試料を試
料表面の法線を軸とし、試料を一回転以上回転させて測
定を行う。
オフアングル量の測定方法は、半導体単結晶試料の表面
結晶面が満足するフラッグ反射条件をθＢとした時、入
射Ｘ線に対する回折Ｘ線の検出角度を２θＢに固定し、
試料表面に対するＸ線の入射角度を微少なステップ間隔
で送シながら、回折Ｘ線を検出するが、この時、一つの
入射角度についての回折Ｘ線の検出時間内に、試料を試
料表面の法線を軸とし、試料を一回転以上回転させて測
定を行う。
作 用
この測定法を用いると、次のようにして半導体結晶基板
のオフアングル量を自動的に測定できる。
のオフアングル量を自動的に測定できる。
結晶面と試料表面がδだけずれている単結晶基板におい
て、回折Ｘ線の検出角度を２θＢに固定していると、入
射角が第３図に示すようにθＢ一δとθＢ＋δの時に強
い回折ピークが得られる。しかし、入射角がθＢ−δも
しくはθＢ＋δであっても、試料の方向によシ回折ピー
クが変化する。
て、回折Ｘ線の検出角度を２θＢに固定していると、入
射角が第３図に示すようにθＢ一δとθＢ＋δの時に強
い回折ピークが得られる。しかし、入射角がθＢ−δも
しくはθＢ＋δであっても、試料の方向によシ回折ピー
クが変化する。
そこで試料を試料表面の法線を軸として回転すると、試
料の全ての向きについて平均した回折強度が得られる。
料の全ての向きについて平均した回折強度が得られる。
この時に、入射角をθＢの近くで微少なステップ間隔で
送ｂながら回折強度を検出すると、入射角がθＢ−δと
θＢ＋δの時に強い回折強度が観察される。この２つの
ピーク位置から、｛（θＢ＋δ）一（θＢ一δ）｝／２
−δとオフアングル量を得ることができる。
送ｂながら回折強度を検出すると、入射角がθＢ−δと
θＢ＋δの時に強い回折強度が観察される。この２つの
ピーク位置から、｛（θＢ＋δ）一（θＢ一δ）｝／２
−δとオフアングル量を得ることができる。
以上のようにして本発明の測定法によれば、迅速にかつ
高い精度でのオフアングル量の測定が可能となる。
高い精度でのオフアングル量の測定が可能となる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は本発明の実施例におけるシリコン単結晶基板の
オフアングル量の測定方法の配置図を示すものである。
オフアングル量の測定方法の配置図を示すものである。
１は測定材料のシリコン（１ｏＯ）単結晶基板で、２は
基板表面の結晶面であシ試料表面とはδのオフアングル
が設けられていてこの値を測定する。３ぱ入射ｘａ、４
はシリコン単結晶基板１で回折されたＸ線、６は試料表
面の法線である。
基板表面の結晶面であシ試料表面とはδのオフアングル
が設けられていてこの値を測定する。３ぱ入射ｘａ、４
はシリコン単結晶基板１で回折されたＸ線、６は試料表
面の法線である。
（１００）基板であるので、測定はＳｔ（４００）面の
回折Ｘ線を用いている。使用したＸ線回折計のＸ線はＣ
ｕＫαで、その波長は０．１５４ｎｍであり、Ｓｔ （
４００）のフラッグ反射の条件を満たすθＢは３４．６
’である。
回折Ｘ線を用いている。使用したＸ線回折計のＸ線はＣ
ｕＫαで、その波長は０．１５４ｎｍであり、Ｓｔ （
４００）のフラッグ反射の条件を満たすθＢは３４．６
’である。
測定は、回折Ｘ線の検出角度を６９．２０に設定し、試
料表面の法線を軸として１秒間に１０回転の速度で回転
しつつ、入射Ｘ線の入射角をｏ．ｏｓＯステップで１ス
テップ０．２５６秒の速度で送シながら回折Ｘ線を検出
している。
料表面の法線を軸として１秒間に１０回転の速度で回転
しつつ、入射Ｘ線の入射角をｏ．ｏｓＯステップで１ス
テップ０．２５６秒の速度で送シながら回折Ｘ線を検出
している。
第２図に得られた測定結果を示す。横軸は入射Ｘ線の角
度で、縦軸は回折Ｘ線の検出強度である。
度で、縦軸は回折Ｘ線の検出強度である。
この例では、入射角３２．６°と３６．６０で回折強度
が最大になっている。この値よシ、このシリコン単結晶
のオフアングル量が（３６ ． ｅ− ３２ ．ｅ ）
／２＝２．０°であることがわかる。
が最大になっている。この値よシ、このシリコン単結晶
のオフアングル量が（３６ ． ｅ− ３２ ．ｅ ）
／２＝２．０°であることがわかる。
発明の効果
本発明は、入射Ｘ線の入射角度を微少なステップ間隔で
送うつつ回折Ｘ線を検出する際に、一つの入射角につい
ての回折Ｘ線の検出時間内に、一回転以上回転する速度
で試料を回転しつつ回折Ｘ線を検出することによＤ、半
導体単結晶のオフアングル量を自動的に測定する方法を
実現するものである。
送うつつ回折Ｘ線を検出する際に、一つの入射角につい
ての回折Ｘ線の検出時間内に、一回転以上回転する速度
で試料を回転しつつ回折Ｘ線を検出することによＤ、半
導体単結晶のオフアングル量を自動的に測定する方法を
実現するものである。
第１図は本発明の一実施例における半導体単結晶基板の
オフアングル量の測定方法の原理を示す正面図、第２図
は第１図の原理で測定した結果を示す特性図、第３図は
試料表面の結晶面とＸ線のフラッグ反射の関係を説明す
るための正面図である。 １・・・・・・シリコン単結晶基板、２・・・・・・基
板表面の結晶面、３・・・・・・入射Ｘ線、４・・・・
・・回折Ｘ線、５・・・・・・試料表面の法線。
オフアングル量の測定方法の原理を示す正面図、第２図
は第１図の原理で測定した結果を示す特性図、第３図は
試料表面の結晶面とＸ線のフラッグ反射の関係を説明す
るための正面図である。 １・・・・・・シリコン単結晶基板、２・・・・・・基
板表面の結晶面、３・・・・・・入射Ｘ線、４・・・・
・・回折Ｘ線、５・・・・・・試料表面の法線。
Claims (1)
- Ｘ線回折計を用いた測定において、半導体単結晶基板の
表面結晶面が満足するフラッグ反射条件をθＢとした時
、試料表面の結晶面による回折Ｘ線の入射Ｘ線に対する
検出角度を２θＢに固定し、試料表面に対するＸ線の入
射角度を微少なステップ間隔で送りながら回折Ｘ線を検
出し、この時、一つの入射角についての回折Ｘ線の検出
時間内に、試料表面の法線を軸として試料を一回転以上
回転させることを特徴とする半導体単結晶基板のオフア
ングル量の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153456A JPH0319250A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 半導体単結晶基板のオフアングル量の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153456A JPH0319250A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 半導体単結晶基板のオフアングル量の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0319250A true JPH0319250A (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15562956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1153456A Pending JPH0319250A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 半導体単結晶基板のオフアングル量の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0319250A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016505816A (ja) * | 2012-11-16 | 2016-02-25 | コリア リサーチ インスティチュート オブ スタンダーズ アンド サイエンス | 高分解能ｘ線ロッキングカーブ測定を用いた単結晶ウェーハの面方位測定方法 |
| EP4607183A1 (en) | 2024-02-26 | 2025-08-27 | Rigaku Corporation | Method, x-ray diffraction system, and program for calculating miscut angle of single-crystal solid sample |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1153456A patent/JPH0319250A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016505816A (ja) * | 2012-11-16 | 2016-02-25 | コリア リサーチ インスティチュート オブ スタンダーズ アンド サイエンス | 高分解能ｘ線ロッキングカーブ測定を用いた単結晶ウェーハの面方位測定方法 |
| US9678023B2 (en) | 2012-11-16 | 2017-06-13 | Korea Research Institute Of Standards And Science | Method of determining surface orientation of single crystal wafer |
| EP4607183A1 (en) | 2024-02-26 | 2025-08-27 | Rigaku Corporation | Method, x-ray diffraction system, and program for calculating miscut angle of single-crystal solid sample |
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