JPH0672843B2 - 半導体結晶軸の解析方法 - Google Patents
半導体結晶軸の解析方法Info
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- JPH0672843B2 JPH0672843B2 JP61026166A JP2616686A JPH0672843B2 JP H0672843 B2 JPH0672843 B2 JP H0672843B2 JP 61026166 A JP61026166 A JP 61026166A JP 2616686 A JP2616686 A JP 2616686A JP H0672843 B2 JPH0672843 B2 JP H0672843B2
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- G01N21/658—Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体等の結晶の結晶軸の方位を決定する方
法に関するものである。
法に関するものである。
第2図は、半導体などの結晶の結晶軸の方位をラマン散
乱を用いて調べるための装置の構成を示す図であり、図
において(11)は光源としてのレーザ、(12)はレーザ
光、(13)はフイルタ分光器、(14)は偏光回転子(ポ
ーラリゼイシヨンローテータ)、(15)はビームエキス
パアンダー、(16)はハーフミラー、(17)はレンズ、
(5)は試料、(19)は散乱光、(20)はミラー、(2
1)は検光子(アナライザー)、(22)は偏光解消板
(スクランブラー)、(23)はレンズ、(24)は分光
器、(25)は検知器、(26)はパーソナルコンピユータ
である。
乱を用いて調べるための装置の構成を示す図であり、図
において(11)は光源としてのレーザ、(12)はレーザ
光、(13)はフイルタ分光器、(14)は偏光回転子(ポ
ーラリゼイシヨンローテータ)、(15)はビームエキス
パアンダー、(16)はハーフミラー、(17)はレンズ、
(5)は試料、(19)は散乱光、(20)はミラー、(2
1)は検光子(アナライザー)、(22)は偏光解消板
(スクランブラー)、(23)はレンズ、(24)は分光
器、(25)は検知器、(26)はパーソナルコンピユータ
である。
初めにラマン散乱光の偏光特性により、結晶軸の方位の
解析を行う方法について説明を行う。ラマン散乱強度の
入射光の偏光及び散乱光の偏光との関係は、 で表わされる。ここで、 は、それぞれ入射光と散乱光の偏光ベクトルを、R(j)は
ラマンテンソルを表わしている。第1図に顕微ラマン測
定における各偏光の関係を示す。偏光方向(2)を持つ
た入射光(1)が、試料(5)に集光され、散乱された
光(3)の偏光方向(4)の成分が、検光子により取り
出され、その散乱強度Iが測定される。異なる偏光配置
で測定した散乱強度を上式を用いてフイツテイングする
ことにより、入射光(1)の結晶軸に対する傾きを求め
ることができる。
解析を行う方法について説明を行う。ラマン散乱強度の
入射光の偏光及び散乱光の偏光との関係は、 で表わされる。ここで、 は、それぞれ入射光と散乱光の偏光ベクトルを、R(j)は
ラマンテンソルを表わしている。第1図に顕微ラマン測
定における各偏光の関係を示す。偏光方向(2)を持つ
た入射光(1)が、試料(5)に集光され、散乱された
光(3)の偏光方向(4)の成分が、検光子により取り
出され、その散乱強度Iが測定される。異なる偏光配置
で測定した散乱強度を上式を用いてフイツテイングする
ことにより、入射光(1)の結晶軸に対する傾きを求め
ることができる。
次に従来技術による結晶軸解析方法について説明する。
第2図のレーザ(11)より放射されたレーザ光(12)
は、フイルタ分光器(13)を通ることによつてレーザ光
以外の自然光が除去される。次いで偏光回転子(14)に
より任意の偏光方向に変えられたレーザ光(12)は、ビ
ームエキスパンダー(15)によりビーム径を拡げられた
後、ハーフミラー(16)により方向を曲げられ、レンズ
(17)により集光され、結晶軸の方位を調べようとして
いる試料(5)上に焦点を結ぶ。この時試料より元のレ
ーザ光(12)とエネルギーの異なる光がラマン散乱光と
して放射される。レンズ(17)により集光された散乱光
(19)は、ミラー(20)で曲げられ、検光子(21)によ
りある偏光方向を持つ散乱光のみが取り出され、偏光解
消板(23)を通りぬけた後、レンズ(23)により分光器
(24)のスリツト上に集光される。ここで分光された散
乱光が検知器(25)により検出され、パーソナルコンピ
ユータ(26)でデータ処理され、結晶軸の解析が行われ
る。この装置において、ラマン散乱光の偏光特性の測定
は、偏光子(14)または検光子(21)を回転させること
により入射光または散乱光のいずれか一方の偏光方向の
みを変化させて行われる。
第2図のレーザ(11)より放射されたレーザ光(12)
は、フイルタ分光器(13)を通ることによつてレーザ光
以外の自然光が除去される。次いで偏光回転子(14)に
より任意の偏光方向に変えられたレーザ光(12)は、ビ
ームエキスパンダー(15)によりビーム径を拡げられた
後、ハーフミラー(16)により方向を曲げられ、レンズ
(17)により集光され、結晶軸の方位を調べようとして
いる試料(5)上に焦点を結ぶ。この時試料より元のレ
ーザ光(12)とエネルギーの異なる光がラマン散乱光と
して放射される。レンズ(17)により集光された散乱光
(19)は、ミラー(20)で曲げられ、検光子(21)によ
りある偏光方向を持つ散乱光のみが取り出され、偏光解
消板(23)を通りぬけた後、レンズ(23)により分光器
(24)のスリツト上に集光される。ここで分光された散
乱光が検知器(25)により検出され、パーソナルコンピ
ユータ(26)でデータ処理され、結晶軸の解析が行われ
る。この装置において、ラマン散乱光の偏光特性の測定
は、偏光子(14)または検光子(21)を回転させること
により入射光または散乱光のいずれか一方の偏光方向の
みを変化させて行われる。
従来のラマン散乱を用いた結晶軸解析装置は以上のよう
に構成されており、偏光特性の解析を行うために入射光
の偏光方向または、散乱光の偏光方向のみを回転させて
いるためデータの解析に非常に時間がかかり、また1回
の測定で結晶軸が一義的に決定できないという問題点が
あつた。
に構成されており、偏光特性の解析を行うために入射光
の偏光方向または、散乱光の偏光方向のみを回転させて
いるためデータの解析に非常に時間がかかり、また1回
の測定で結晶軸が一義的に決定できないという問題点が
あつた。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、解析するための偏光特性のデータの取り込
み時間の短縮及びデータ解析を行うための時間の短縮が
行え、さらに1回の測定で結晶軸の決定が行える結晶軸
解析装置を得ることを目的とする。
れたもので、解析するための偏光特性のデータの取り込
み時間の短縮及びデータ解析を行うための時間の短縮が
行え、さらに1回の測定で結晶軸の決定が行える結晶軸
解析装置を得ることを目的とする。
この発明による半導体結晶軸の解析方法は、(a)半導
体結晶の被測定面に第一の偏光方向及び第一の強度を有
する光を入射させる工程と、(b)前記半導体結晶が前
記光を受けることによって得られるラマン散乱光のう
ち、前記第一の偏光方向と一定の角度を保つ第二の偏光
方向の成分の強度を第二の強度として検出する工程と、
(c)前記工程(a)及び(b)を、前記第一の偏光方
向を異ならせて所定の回数繰り返す工程と、(d)前記
第一の偏光方向、前記第一及び第二の強度、並びに前記
半導体結晶に関するラマンテンソルをパラメータとし
て、前記半導体結晶の結晶軸方位と基準となる座標との
角度関係を最小二乗法を用いたフィッティングによって
求める工程と、(e)前記角度関係から、前記被測定面
の前記結晶軸に対する傾きを決定する工程と、を備え
る。
体結晶の被測定面に第一の偏光方向及び第一の強度を有
する光を入射させる工程と、(b)前記半導体結晶が前
記光を受けることによって得られるラマン散乱光のう
ち、前記第一の偏光方向と一定の角度を保つ第二の偏光
方向の成分の強度を第二の強度として検出する工程と、
(c)前記工程(a)及び(b)を、前記第一の偏光方
向を異ならせて所定の回数繰り返す工程と、(d)前記
第一の偏光方向、前記第一及び第二の強度、並びに前記
半導体結晶に関するラマンテンソルをパラメータとし
て、前記半導体結晶の結晶軸方位と基準となる座標との
角度関係を最小二乗法を用いたフィッティングによって
求める工程と、(e)前記角度関係から、前記被測定面
の前記結晶軸に対する傾きを決定する工程と、を備え
る。
この発明における入射光の偏光方向である第一の偏光方
向と、ラマン散乱光のうち検出される成分の偏光方向で
ある第二の偏光方向を一定の角度を保って同時に回転さ
せる手法により、偏光特性を測定したデータ列は、測定
を始める時の偏光方向の結晶軸に対する角度が異なって
いても、位相がずれるだけで、データそのものは変化し
ない。このため測定データを最小二乗法によりフイツテ
イングするときに、第一の偏光方向と第二の偏光方向と
の位相差を考慮する必要がなく、これらのいずれか一方
のみが決まれば他方が一意に決まる。このためいずれか
一方のパラメータが1つ減少することになり、解析時間
の減少が図れる。また測定時の変の対称性が増すために
測定する偏光方向の領域が小さくなるため測定時間の短
縮化が行える。さらに偏光特性の測定時に入射光及び散
乱光の偏光方向を変化させるため、1回の測定で結晶方
位の解析が可能となる。
向と、ラマン散乱光のうち検出される成分の偏光方向で
ある第二の偏光方向を一定の角度を保って同時に回転さ
せる手法により、偏光特性を測定したデータ列は、測定
を始める時の偏光方向の結晶軸に対する角度が異なって
いても、位相がずれるだけで、データそのものは変化し
ない。このため測定データを最小二乗法によりフイツテ
イングするときに、第一の偏光方向と第二の偏光方向と
の位相差を考慮する必要がなく、これらのいずれか一方
のみが決まれば他方が一意に決まる。このためいずれか
一方のパラメータが1つ減少することになり、解析時間
の減少が図れる。また測定時の変の対称性が増すために
測定する偏光方向の領域が小さくなるため測定時間の短
縮化が行える。さらに偏光特性の測定時に入射光及び散
乱光の偏光方向を変化させるため、1回の測定で結晶方
位の解析が可能となる。
以下、この発明の実施例について説明する。装置の構成
は従来のものと同じであり第2図に示す構成となつてい
る。試料のラマン散乱光の偏光特性の測定が、従来のも
のとは異なり、入射光及び散乱光の偏光方向を同時に位
相を合わせて回転しながら、行われる。このために、第
2図の偏光回転子(14)と検光子(21)が位相を合わせ
て同時に回転しながら、散乱光の強度の測定が行われ、
偏光特性が得られる。
は従来のものと同じであり第2図に示す構成となつてい
る。試料のラマン散乱光の偏光特性の測定が、従来のも
のとは異なり、入射光及び散乱光の偏光方向を同時に位
相を合わせて回転しながら、行われる。このために、第
2図の偏光回転子(14)と検光子(21)が位相を合わせ
て同時に回転しながら、散乱光の強度の測定が行われ、
偏光特性が得られる。
結晶軸の方位の解析において、ラマン散乱強度の偏光特
性を示すデータ列を取り込むために、本発明では、第1
図における入射光の偏光方向(2)と散乱光の偏光方向
(4)とを位相を合わせて、0度から180度まで数度ず
つ回転させながら、散乱強度の測定を行う。
性を示すデータ列を取り込むために、本発明では、第1
図における入射光の偏光方向(2)と散乱光の偏光方向
(4)とを位相を合わせて、0度から180度まで数度ず
つ回転させながら、散乱強度の測定を行う。
実験手順のフローを示す。
装置の各構成部品の働きは従来のものと変わらないが、
結晶軸の方位を反映した偏光特性を示すデータ列が従来
のものと異なるために理論値とのフイツテイングによる
解析時間の短縮化が図れる。
結晶軸の方位を反映した偏光特性を示すデータ列が従来
のものと異なるために理論値とのフイツテイングによる
解析時間の短縮化が図れる。
入射光の偏光方向及び散乱光の偏光方向を回転させて散
乱強度を測定する時に、二つの偏光方向にある一定の角
度の差をつけて、測定を行つても同様な効果が得られ
る。
乱強度を測定する時に、二つの偏光方向にある一定の角
度の差をつけて、測定を行つても同様な効果が得られ
る。
以上のように、この発明によれば、入射光と散乱光の偏
光方向を同時に回転させるために、測定時間及び、デー
タ解析の大幅な短縮が可能となる。
光方向を同時に回転させるために、測定時間及び、デー
タ解析の大幅な短縮が可能となる。
第1図は、この発明による結晶軸解析装置におけるレー
ザの入射光の偏光方向と、ラマン散乱された散乱光の偏
光方向の関係を示す図であり、第2図は、この結晶軸の
解析を行うためのシステムの構成図を示す。(1)は入
射光、(2)は入射光の偏光、(3)は散乱光、(4)
は散乱光の偏光、(5)は結晶試料である。図中、同一
符号である(5)結晶試料は同一のものを示している。
ザの入射光の偏光方向と、ラマン散乱された散乱光の偏
光方向の関係を示す図であり、第2図は、この結晶軸の
解析を行うためのシステムの構成図を示す。(1)は入
射光、(2)は入射光の偏光、(3)は散乱光、(4)
は散乱光の偏光、(5)は結晶試料である。図中、同一
符号である(5)結晶試料は同一のものを示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楠 茂 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機 株式会社エル・エス・アイ研究所内 (56)参考文献 応用物理、55[1](1986)P.73−80
Claims (1)
- 【請求項1】(a)半導体結晶の被測定面に第一の偏光
方向及び第一の強度を有する光を入射させる工程と、 (b)前記半導体結晶が前記光を受けることによって得
られるラマン散乱光のうち、前記第一の偏光方向と一定
の角度を保つ第二の偏光方向の成分の強度を第二の強度
として検出する工程と、 (c)前記工程(a)及び(b)を、前記第一の偏光方
向を異ならせて所定の回数繰り返す工程と、 (d)前記第一の偏光方向、前記第一及び第二の強度、
並びに前記半導体結晶に関するラマンテンソルをパラメ
ータとして、前記半導体結晶の結晶軸方位と基準となる
座標との角度関係を最小二乗法を用いたフィッティング
によって求める工程と、 (e)前記角度関係から、前記被測定面の前記結晶軸に
対する傾きを決定する工程と、 を備えた半導体結晶軸の解析方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026166A JPH0672843B2 (ja) | 1986-02-08 | 1986-02-08 | 半導体結晶軸の解析方法 |
| GB8702091A GB2186363B (en) | 1986-02-08 | 1987-01-30 | Apparatus and method for determining crystal orientation |
| US07/011,329 US4787740A (en) | 1986-02-08 | 1987-02-05 | Apparatus and method for determining crystal orientation |
| FR878701460A FR2594227B1 (fr) | 1986-02-08 | 1987-02-06 | Procede de determination de l'orientation d'un cristal |
| FR878701461A FR2594228B1 (fr) | 1986-02-08 | 1987-02-06 | Procede et dispositif pour determiner l'orientation d'un cristal |
| US07/011,511 US4778269A (en) | 1986-02-08 | 1987-02-06 | Method for determining crystal orientation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026166A JPH0672843B2 (ja) | 1986-02-08 | 1986-02-08 | 半導体結晶軸の解析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62184333A JPS62184333A (ja) | 1987-08-12 |
| JPH0672843B2 true JPH0672843B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=12185959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61026166A Expired - Lifetime JPH0672843B2 (ja) | 1986-02-08 | 1986-02-08 | 半導体結晶軸の解析方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4787740A (ja) |
| JP (1) | JPH0672843B2 (ja) |
| FR (1) | FR2594228B1 (ja) |
| GB (1) | GB2186363B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0797081B2 (ja) * | 1987-03-25 | 1995-10-18 | 日本分光工業株式会社 | ラマン散乱光の偏光特性を利用する結晶方位解析装置 |
| JPH0827212B2 (ja) * | 1987-11-09 | 1996-03-21 | 大塚電子株式会社 | 分光器 |
| DE4127707A1 (de) * | 1991-08-20 | 1993-02-25 | Siemens Ag | Verfahren zum ermitteln der orientierung des kristallgitters eines silizium-teils |
| US20030223111A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-04 | Mcnc | Sample analysis device having a eucentric goniometer and associated method |
| DE102004045175A1 (de) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Messung von mechanischen inneren Spannungen in multikristallinen Materialien mittels Mikro-Ramanspektroskopie |
| JP2009145148A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ラマン散乱による内部応力測定方法及びラマン分光測定装置 |
| CN108398415B (zh) * | 2017-02-06 | 2021-05-14 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 应用拉曼光谱仪测试纤锌矿结构单晶晶向的方法及系统 |
| JP6410902B2 (ja) * | 2017-09-04 | 2018-10-24 | 株式会社日立ハイテクマニファクチャ&サービス | 顕微ラマン分光装置および顕微ラマン分光システム |
| US11175232B2 (en) * | 2018-01-16 | 2021-11-16 | United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Standoff ultra-compact micro-raman sensor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD101016A5 (ja) * | 1972-01-21 | 1973-10-12 | ||
| US4555177A (en) * | 1983-12-22 | 1985-11-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for detecting singlet state resonance fluorescence |
-
1986
- 1986-02-08 JP JP61026166A patent/JPH0672843B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-01-30 GB GB8702091A patent/GB2186363B/en not_active Expired
- 1987-02-05 US US07/011,329 patent/US4787740A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-06 FR FR878701461A patent/FR2594228B1/fr not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 応用物理、55[1(1986)P.73−80 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2594228B1 (fr) | 1990-01-19 |
| JPS62184333A (ja) | 1987-08-12 |
| FR2594228A1 (fr) | 1987-08-14 |
| GB2186363A (en) | 1987-08-12 |
| GB2186363B (en) | 1989-11-22 |
| US4787740A (en) | 1988-11-29 |
| GB8702091D0 (en) | 1987-03-04 |
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