JPH08124983A - 半導体層歪み検査装置および方法 - Google Patents
半導体層歪み検査装置および方法Info
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- JPH08124983A JPH08124983A JP26392894A JP26392894A JPH08124983A JP H08124983 A JPH08124983 A JP H08124983A JP 26392894 A JP26392894 A JP 26392894A JP 26392894 A JP26392894 A JP 26392894A JP H08124983 A JPH08124983 A JP H08124983A
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- semiconductor layer
- rays
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- ray
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子微細部の歪みを高感度に検出可能なＸ線
回折法を用いた半導体層歪み検査装置を提供する。 【構成】 半導体層歪み検査装置は、半導体層（３）へ
Ｘ線（７）を照射し、回折されたＸ線（８、９）の強度
分布から半導体層の歪みを検査する半導体層歪み検査装
置であって、回折されるＸ線（８、９）のビーム幅を狭
い幅にする絞りスリット（１０）と、絞りスリット（１
０）を回折されるＸ線のビーム幅の幅方向へ移動するス
リット移動手段（１１）と、スリット移動手段（１１）
により絞りスリット（１０）を移動する毎に回折された
Ｘ線の強度分布を検出する検出手段（６、１３）と、を
備えることを特徴とする。
回折法を用いた半導体層歪み検査装置を提供する。 【構成】 半導体層歪み検査装置は、半導体層（３）へ
Ｘ線（７）を照射し、回折されたＸ線（８、９）の強度
分布から半導体層の歪みを検査する半導体層歪み検査装
置であって、回折されるＸ線（８、９）のビーム幅を狭
い幅にする絞りスリット（１０）と、絞りスリット（１
０）を回折されるＸ線のビーム幅の幅方向へ移動するス
リット移動手段（１１）と、スリット移動手段（１１）
により絞りスリット（１０）を移動する毎に回折された
Ｘ線の強度分布を検出する検出手段（６、１３）と、を
備えることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体層歪み検査装置
および方法に係り、特にＸ線回折による歪み解析に使用
されるＸ線回折を用いた半導体層歪み検査装置および方
法に関する。
および方法に係り、特にＸ線回折による歪み解析に使用
されるＸ線回折を用いた半導体層歪み検査装置および方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｉウェハや化合物半導体ウェハ等の単
結晶半導体ウェハ上に微細素子のパターンを形成する
と、単結晶半導体ウェハにはそれらの微細素子との境界
近傍の微小部において結晶歪みを形成しやすい。
結晶半導体ウェハ上に微細素子のパターンを形成する
と、単結晶半導体ウェハにはそれらの微細素子との境界
近傍の微小部において結晶歪みを形成しやすい。
【０００３】高集積半導体素子の形成されたウェーハ表
層には高応力が発生しやすく、特にＬＯＣＯＳ（local
oxidation of Si ）やトレンチ等による絶縁分離領域周
辺には局所的に数１０〜数１００MPa という応力が生
じ、分布している。
層には高応力が発生しやすく、特にＬＯＣＯＳ（local
oxidation of Si ）やトレンチ等による絶縁分離領域周
辺には局所的に数１０〜数１００MPa という応力が生
じ、分布している。
【０００４】微細部の応力検出には顕微ラマン法（Ext.
Abst.of the 19th Conf.on Solid Stare Devices and M
aterials,1987,p323）がある。この方法ではレーザー光
を使用しているため、空間分解能は１μｍ程度であるが
応力に対する検出感度は悪く、高々５MPa である。
Abst.of the 19th Conf.on Solid Stare Devices and M
aterials,1987,p323）がある。この方法ではレーザー光
を使用しているため、空間分解能は１μｍ程度であるが
応力に対する検出感度は悪く、高々５MPa である。
【０００５】これに対し、Ｘ線回折法は歪みに対して高
感度であり、△ｄ／ｄ＝１０-7程度の測定を容易に実現
できる。
感度であり、△ｄ／ｄ＝１０-7程度の測定を容易に実現
できる。
【０００６】しかし、通常使用可能なビーム径は直径
０．１〜１mmと大きく、微細領域の評価には不適当であ
った。
０．１〜１mmと大きく、微細領域の評価には不適当であ
った。
【０００７】図５に、Ｘ線回折法に使用する従来のＸ線
セクショントポグラフィの構成を示す。図５において、
Ｘ線源１から出射された入射Ｘ線７は入射スリット２を
経て半導体ウェーハ３へ照射され、半導体層のＡ−Ｂか
ら回折Ｘ線８、９が生成される。半導体層のＡ−Ｂから
の回折Ｘ線８、９は受光スリット４を経てＸ線フィルム
または原子核乾板５のＡ’−Ｂ’の範囲に吸収され、シ
ンチレーションカウンタ等の検出器６によって検出され
る。
セクショントポグラフィの構成を示す。図５において、
Ｘ線源１から出射された入射Ｘ線７は入射スリット２を
経て半導体ウェーハ３へ照射され、半導体層のＡ−Ｂか
ら回折Ｘ線８、９が生成される。半導体層のＡ−Ｂから
の回折Ｘ線８、９は受光スリット４を経てＸ線フィルム
または原子核乾板５のＡ’−Ｂ’の範囲に吸収され、シ
ンチレーションカウンタ等の検出器６によって検出され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように半導体層の
微細部の応力検出には、顕微ラマン法は応力・歪みに対
して低感度であり、Ｘ線回折法は微細領域の応力・歪み
の評価を不可能であるという関係にあり、現状では両者
は相補的な関係にある。顕微ラマン法の高感度化の努力
もなされているが、応力値で１MPa を切るのはラマンシ
フトの検出精度から難しい状況である。
微細部の応力検出には、顕微ラマン法は応力・歪みに対
して低感度であり、Ｘ線回折法は微細領域の応力・歪み
の評価を不可能であるという関係にあり、現状では両者
は相補的な関係にある。顕微ラマン法の高感度化の努力
もなされているが、応力値で１MPa を切るのはラマンシ
フトの検出精度から難しい状況である。
【０００９】一方、Ｘ線回折法の問題点を解決すべく、
入射Ｘ線をＸＧＴ（Xray Guicle Tube）により５．７μ
ｍφまで収束する方法が開発された（EXT.Abst.of the
20thConf.on Solid Stare Devices and Materials,198
8,p463）が、顕微ラマン法にも劣る分解能であるのが現
状である。一方、半導体素子の微細化は既にサブミクロ
ン領域に達している。しかしながら、この領域での微小
な歪みの分布を実験的に評価できる手段はないのが現状
である。
入射Ｘ線をＸＧＴ（Xray Guicle Tube）により５．７μ
ｍφまで収束する方法が開発された（EXT.Abst.of the
20thConf.on Solid Stare Devices and Materials,198
8,p463）が、顕微ラマン法にも劣る分解能であるのが現
状である。一方、半導体素子の微細化は既にサブミクロ
ン領域に達している。しかしながら、この領域での微小
な歪みの分布を実験的に評価できる手段はないのが現状
である。
【００１０】図５に示すように、Ｘ線セクショントポグ
ラフィを用いた従来の半導体層歪み検査装置において
は、受光スリット４のスリット幅は半導体層のＡ−Ｂに
対応する幅を有してした。このため、十分な空間分解能
を得られないという問題があった。原子核乾板５として
空間分解能の高いものを使用して１μｍ程度の空間分解
能を得ることが原理的には可能だが、サブミクロンの分
解能を得ることができなかった。
ラフィを用いた従来の半導体層歪み検査装置において
は、受光スリット４のスリット幅は半導体層のＡ−Ｂに
対応する幅を有してした。このため、十分な空間分解能
を得られないという問題があった。原子核乾板５として
空間分解能の高いものを使用して１μｍ程度の空間分解
能を得ることが原理的には可能だが、サブミクロンの分
解能を得ることができなかった。
【００１１】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、素子微細部の歪みを高感度に検出可
能なＸ線回折法を用いた半導体層歪み検査装置および方
法を提供することである。
する問題を解消し、素子微細部の歪みを高感度に検出可
能なＸ線回折法を用いた半導体層歪み検査装置および方
法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による半導体層歪み検査装置は、半導体層
へＸ線を照射し、回折されたＸ線の強度分布から半導体
層の歪みを検査する半導体層歪み検査装置であって、回
折されるＸ線のビーム幅を狭い幅にする絞りスリット
と、前記絞りスリットを回折されるＸ線のビーム幅の幅
方向へ移動するスリット移動手段と、前記スリット移動
手段により前記絞りスリットを移動する毎に回折された
Ｘ線の強度分布を検出する検出手段と、を備えることを
特徴とする。
めに、本発明による半導体層歪み検査装置は、半導体層
へＸ線を照射し、回折されたＸ線の強度分布から半導体
層の歪みを検査する半導体層歪み検査装置であって、回
折されるＸ線のビーム幅を狭い幅にする絞りスリット
と、前記絞りスリットを回折されるＸ線のビーム幅の幅
方向へ移動するスリット移動手段と、前記スリット移動
手段により前記絞りスリットを移動する毎に回折された
Ｘ線の強度分布を検出する検出手段と、を備えることを
特徴とする。
【００１３】前記検出手段は、前記絞りスリットと同期
して相似的拡大移動可能であることが好適である。
して相似的拡大移動可能であることが好適である。
【００１４】また、前記検出手段は、前記絞りスリット
を移動する毎に検出したＸ線の強度分布を所定順序で配
列表示する表示手段を有することが好適である。
を移動する毎に検出したＸ線の強度分布を所定順序で配
列表示する表示手段を有することが好適である。
【００１５】また、本発明による半導体層歪み検査方法
は、半導体層へＸ線を照射し、回折されたＸ線の強度分
布から半導体層の歪みを検査する半導体層歪み検査方法
において、回折されるＸ線のビーム幅を絞りスリットに
より狭い幅にし、前記絞りスリットを回折されるＸ線の
ビーム幅の幅方向へ移動させるとともに、回折されたＸ
線の強度分布を検出するフィルム状検出装置を前記絞り
スリットと同期して相似的拡大移動させる、ことを特徴
とする。
は、半導体層へＸ線を照射し、回折されたＸ線の強度分
布から半導体層の歪みを検査する半導体層歪み検査方法
において、回折されるＸ線のビーム幅を絞りスリットに
より狭い幅にし、前記絞りスリットを回折されるＸ線の
ビーム幅の幅方向へ移動させるとともに、回折されたＸ
線の強度分布を検出するフィルム状検出装置を前記絞り
スリットと同期して相似的拡大移動させる、ことを特徴
とする。
【００１６】
【作用】半導体層で回折されたＸ線は絞りスリットによ
ってその一部のみが通過し、同時に検出手段へ到達する
回折Ｘ線のビーム幅は狭められる。スリット移動手段に
よって絞りスリットを回折Ｘ線のビーム幅の幅方向へ移
動し、検出手段によって検出する回折Ｘ線をサンプリン
グする。検出手段によって絞りスリットを移動する毎に
回折されたＸ線の強度分布を検出することによって、高
分解能で回折Ｘ線を強度分布を検出することができる。
ってその一部のみが通過し、同時に検出手段へ到達する
回折Ｘ線のビーム幅は狭められる。スリット移動手段に
よって絞りスリットを回折Ｘ線のビーム幅の幅方向へ移
動し、検出手段によって検出する回折Ｘ線をサンプリン
グする。検出手段によって絞りスリットを移動する毎に
回折されたＸ線の強度分布を検出することによって、高
分解能で回折Ｘ線を強度分布を検出することができる。
【００１７】検出手段は、絞りスリットと同期して移動
するとともに絞りスリットの移動よりも早く移動して相
似的拡大移動可能であるので、回折Ｘ線の強度分布を拡
大して表示可能になるように検出することができる。こ
の結果、Ｘ線セクショントポグラフィにおいて半導体層
のサブミクロンパターンの一部からの回折Ｘ光を絞りス
リットにより取出し、絞りスリットを微動操作させるの
と同期してＸ線エリアセンサ等のフィルム状検出装置を
相似的に拡大操作することにより、微細領域の微小歪み
分布を画像として表示可能になる。
するとともに絞りスリットの移動よりも早く移動して相
似的拡大移動可能であるので、回折Ｘ線の強度分布を拡
大して表示可能になるように検出することができる。こ
の結果、Ｘ線セクショントポグラフィにおいて半導体層
のサブミクロンパターンの一部からの回折Ｘ光を絞りス
リットにより取出し、絞りスリットを微動操作させるの
と同期してＸ線エリアセンサ等のフィルム状検出装置を
相似的に拡大操作することにより、微細領域の微小歪み
分布を画像として表示可能になる。
【００１８】検出手段が、絞りスリットを移動する毎に
検出したＸ線の強度分布を所定順序で配列表示する表示
手段を有する場合には、例えば横軸に半導体層の位置を
とり縦軸に回折Ｘ線の強度を画像として、視覚的に表示
することができる。
検出したＸ線の強度分布を所定順序で配列表示する表示
手段を有する場合には、例えば横軸に半導体層の位置を
とり縦軸に回折Ｘ線の強度を画像として、視覚的に表示
することができる。
【００１９】
【実施例】本発明による半導体層歪み検査装置の一実施
例を図面を参照して以下に説明する。図１において、符
号１はＸ線源を示し、Ｘ線源１から出射された入射Ｘ線
７は入射スリット２を経てビーム状に狭められ、Ｘ線半
導体ウェーハ３へ照射される。Ｘ線半導体ウェーハ３に
おいて、半導体層のＡ−Ｂから回折Ｘ線８、９が生成さ
れる。
例を図面を参照して以下に説明する。図１において、符
号１はＸ線源を示し、Ｘ線源１から出射された入射Ｘ線
７は入射スリット２を経てビーム状に狭められ、Ｘ線半
導体ウェーハ３へ照射される。Ｘ線半導体ウェーハ３に
おいて、半導体層のＡ−Ｂから回折Ｘ線８、９が生成さ
れる。
【００２０】回折Ｘ線を露光するイメージングプレート
またはＸ線ＣＣＤ等のＸ線エリアセンサ１３の手前には
絞りスリット１０が配設されている。絞りスリット１０
は回折Ｘ線８、９の一部のみを通過させて回折Ｘ線のビ
ーム幅を狭める。絞りスリット１０を経た回折Ｘ線９は
Ｘ線エリアセンサ１３に露光され、シンチレーションカ
ウンタ等の検出器６によって検出される。
またはＸ線ＣＣＤ等のＸ線エリアセンサ１３の手前には
絞りスリット１０が配設されている。絞りスリット１０
は回折Ｘ線８、９の一部のみを通過させて回折Ｘ線のビ
ーム幅を狭める。絞りスリット１０を経た回折Ｘ線９は
Ｘ線エリアセンサ１３に露光され、シンチレーションカ
ウンタ等の検出器６によって検出される。
【００２１】絞りスリット１０はスリット移動手段１１
によって回折Ｘ線のビーム幅方向へ移動できるようにな
っている。
によって回折Ｘ線のビーム幅方向へ移動できるようにな
っている。
【００２２】また、Ｘ線エリアセンサ１３はフィルム移
動手段１２によって、絞りスリット１０と同期して相似
的拡大移動するようになっている。すなわち、Ｘ線エリ
アセンサ１３は、絞りスリット１０と同期して移動する
とともに絞りスリット１０の移動よりも早く移動するよ
うになっている。図１において、絞りスリット１０の単
位時間当たりの移動量をベクトルｉによって示し、Ｘ線
エリアセンサ１３の単位時間当たりの移動量をベクトル
ｊによって示す。ベクトルｉとベクトルｊとの間の相似
的拡大移動の関係が点線で示されている。ベクトルｉが
０．１２５μｍの大きさであるとき、ベクトルｊは２０
０μｍの大きさである。
動手段１２によって、絞りスリット１０と同期して相似
的拡大移動するようになっている。すなわち、Ｘ線エリ
アセンサ１３は、絞りスリット１０と同期して移動する
とともに絞りスリット１０の移動よりも早く移動するよ
うになっている。図１において、絞りスリット１０の単
位時間当たりの移動量をベクトルｉによって示し、Ｘ線
エリアセンサ１３の単位時間当たりの移動量をベクトル
ｊによって示す。ベクトルｉとベクトルｊとの間の相似
的拡大移動の関係が点線で示されている。ベクトルｉが
０．１２５μｍの大きさであるとき、ベクトルｊは２０
０μｍの大きさである。
【００２３】Ｘ線源１にはＭｏ回転対陰極（６０ｋＶ，
５００ｍＡ）が用いられている。発生したＸ線は１０μ
ｍ幅の入射スリット２によりコリメートされ、表面をＸ
線入射側に向けた半導体ウェハ３へ照射される。Ｘ線回
折法は本実施例ではいわゆるＬｏｎｇ法による場合を示
すが、他にＢｅｒｇ−Ｂａｒｒｅｔｔ法による場合でも
よい。
５００ｍＡ）が用いられている。発生したＸ線は１０μ
ｍ幅の入射スリット２によりコリメートされ、表面をＸ
線入射側に向けた半導体ウェハ３へ照射される。Ｘ線回
折法は本実施例ではいわゆるＬｏｎｇ法による場合を示
すが、他にＢｅｒｇ−Ｂａｒｒｅｔｔ法による場合でも
よい。
【００２４】本実施例では、回折条件はＭｏＫα1 の
（４４０）反射を用いている。半導体ウェハ３の試料表
面側（Ａ）、裏面（Ｂ）でそれぞれ生じた回折Ｘ線９、
８は、スリット幅０．３μｍの絞りスリット１０により
回折光線８は遮蔽され、回折光線の一部（スリット幅
０．３μｍに対応した線状領域）のみが高感度のイメー
ジングプレートまたはＸ線ＣＣＤ等のＸ線エリアセンサ
１３に露光される。
（４４０）反射を用いている。半導体ウェハ３の試料表
面側（Ａ）、裏面（Ｂ）でそれぞれ生じた回折Ｘ線９、
８は、スリット幅０．３μｍの絞りスリット１０により
回折光線８は遮蔽され、回折光線の一部（スリット幅
０．３μｍに対応した線状領域）のみが高感度のイメー
ジングプレートまたはＸ線ＣＣＤ等のＸ線エリアセンサ
１３に露光される。
【００２５】回折条件の設定は、絞りスリット１０とＸ
線エリアセンサ１３を除き、検出器６としてのシンチレ
ーションカウンタの強度をモニターして決定される。そ
の後、絞りスリット１０とＸ線エリアセンサ１３を挿入
する。スリット移動手段１１を０．１２５μｍの微動操
作に合わせて絞りスリット１０を微動させ、フィルム移
動手段１２によりＸ線エリアセンサ１３を２００μｍ毎
に同期させて微動させ、Ｘ線エリアセンサ１３上にマッ
ピング画像を得る。
線エリアセンサ１３を除き、検出器６としてのシンチレ
ーションカウンタの強度をモニターして決定される。そ
の後、絞りスリット１０とＸ線エリアセンサ１３を挿入
する。スリット移動手段１１を０．１２５μｍの微動操
作に合わせて絞りスリット１０を微動させ、フィルム移
動手段１２によりＸ線エリアセンサ１３を２００μｍ毎
に同期させて微動させ、Ｘ線エリアセンサ１３上にマッ
ピング画像を得る。
【００２６】次に、図２を参照して絞りスリット１０に
ついて詳細に説明する。絞りスリット１０は半導体プロ
セスで一般的なリソグラフィ（写真触刻法）を応用して
加工した。図２において、アモルファスカーボン（２０
０μｍ厚）２１上に鉛を１００μｍスパッタし（ｂ）、
レジストを塗布（ｃ）した後、電子ビーム描画により幅
０．１μｍのパターンを形成した（ｄ）。その後、酸に
より鉛スパッタ膜を溶解し（ｅ）、レジストを除去して
所望幅の絞りスリット（ｆ）を得た。
ついて詳細に説明する。絞りスリット１０は半導体プロ
セスで一般的なリソグラフィ（写真触刻法）を応用して
加工した。図２において、アモルファスカーボン（２０
０μｍ厚）２１上に鉛を１００μｍスパッタし（ｂ）、
レジストを塗布（ｃ）した後、電子ビーム描画により幅
０．１μｍのパターンを形成した（ｄ）。その後、酸に
より鉛スパッタ膜を溶解し（ｅ）、レジストを除去して
所望幅の絞りスリット（ｆ）を得た。
【００２７】本実施例における絞りスリット１０は線状
だけでなく、２次元マッピング用の矩形または多角形の
形状のスリットも同一手法で形成可能であり、スリット
幅は０．０１μｍまで形成できることが確認された。
だけでなく、２次元マッピング用の矩形または多角形の
形状のスリットも同一手法で形成可能であり、スリット
幅は０．０１μｍまで形成できることが確認された。
【００２８】なお、Ｘ線（ＭｏＫα1 ）の透過率μは鉛
の部分では１．２×１０-6と十分遮蔽されており、アモ
ルファス・カーボン材の吸収は無視され得る。特にアモ
ルファス・カーボンを用いたのは半導体加工の基材とし
て優れている点、Ｘ線透過率が高い点、結晶でないため
スリット部での回折が避けられる点等の長所を利用した
ものである。
の部分では１．２×１０-6と十分遮蔽されており、アモ
ルファス・カーボン材の吸収は無視され得る。特にアモ
ルファス・カーボンを用いたのは半導体加工の基材とし
て優れている点、Ｘ線透過率が高い点、結晶でないため
スリット部での回折が避けられる点等の長所を利用した
ものである。
【００２９】次に、図３に、半導体ウェハ３の断面を示
す。（１００）のＳｉ基板３ａの表面に０．５μｍ幅の
選択酸化膜３ｂが形成されている。選択酸化膜３ｂの両
側端部近傍に結晶歪み３ｃが形成されやすい。
す。（１００）のＳｉ基板３ａの表面に０．５μｍ幅の
選択酸化膜３ｂが形成されている。選択酸化膜３ｂの両
側端部近傍に結晶歪み３ｃが形成されやすい。
【００３０】次に、図４に、Ｘ線エリアセンサ１３とし
てのイメージングプレートの位置を横軸にして、縦軸に
回折Ｘ線の強度を数値化して微細部のＸ線強度分布を示
す。横軸は図３に示した半導体ウェハ３の横方向の長さ
に対応し、選択酸化膜３ｂの両側端部近傍の結晶歪み３
ｃが形成されやすい位置にＸ線強度が強くなっているこ
とが認められ、強度の強い部分が高歪み部であることが
わかる。
てのイメージングプレートの位置を横軸にして、縦軸に
回折Ｘ線の強度を数値化して微細部のＸ線強度分布を示
す。横軸は図３に示した半導体ウェハ３の横方向の長さ
に対応し、選択酸化膜３ｂの両側端部近傍の結晶歪み３
ｃが形成されやすい位置にＸ線強度が強くなっているこ
とが認められ、強度の強い部分が高歪み部であることが
わかる。
【００３１】また、絞りスリット１０を移動する毎に検
出したＸ線の強度分布を所定順序で配列表示する表示手
段を有することにより、例えば横軸に半導体層の位置を
とり縦軸に回折Ｘ線の強度を画像として、視覚的に表示
することができる。
出したＸ線の強度分布を所定順序で配列表示する表示手
段を有することにより、例えば横軸に半導体層の位置を
とり縦軸に回折Ｘ線の強度を画像として、視覚的に表示
することができる。
【００３２】なお、絞りスリット１０として多角形のス
リットを用い、試料の深さ方向も併せて２次元的に走査
すれば、断面の歪み分布を得ることが可能であり、ま
た、低角入射のＢｒｏｇｇの回折を用いたときには平面
的な歪み分布を得ることも可能となる。
リットを用い、試料の深さ方向も併せて２次元的に走査
すれば、断面の歪み分布を得ることが可能であり、ま
た、低角入射のＢｒｏｇｇの回折を用いたときには平面
的な歪み分布を得ることも可能となる。
【００３３】以上説明したように、本実施例の構成によ
れば、絞りスリット１０により回折されたＸ線の一部の
み通過させてＸ線エリアセンサ１３上に検出するように
したので、高分解能で回折Ｘ線を強度分布を検出するこ
とができる。
れば、絞りスリット１０により回折されたＸ線の一部の
み通過させてＸ線エリアセンサ１３上に検出するように
したので、高分解能で回折Ｘ線を強度分布を検出するこ
とができる。
【００３４】また、リソグラフィ（写真触刻法）を応用
しアモルファス・カーボンを用いて絞りスリット１０を
加工したので、半導体加工の基材として優れ、Ｘ線透過
率が高く、結晶でないためスリットによる回折が避けら
れる、非常に狭い所望幅のスリットを得ることができ
る。
しアモルファス・カーボンを用いて絞りスリット１０を
加工したので、半導体加工の基材として優れ、Ｘ線透過
率が高く、結晶でないためスリットによる回折が避けら
れる、非常に狭い所望幅のスリットを得ることができ
る。
【００３５】Ｘ線エリアセンサ１３を絞りスリット１０
と同期して相似的拡大移動するようにしたので、回折Ｘ
線の強度分布を拡大して表示可能になるように検出する
ことができる。
と同期して相似的拡大移動するようにしたので、回折Ｘ
線の強度分布を拡大して表示可能になるように検出する
ことができる。
【００３６】これらの結果、サブミクロンデバイス上の
パターン形成による膜歪みの微細領域での分布を高感度
かつ非破壊で評価することが実現できる。このような歪
みが過大だと素子製造プロセスで結晶欠陥（転移）が多
発し、歩留り低下に結びつくが、歪み分布を解析しプロ
セス設計面で歪みを緩和することにより、欠陥発生を防
止し素子の歩留り及び信頼性の向上が実現できる。
パターン形成による膜歪みの微細領域での分布を高感度
かつ非破壊で評価することが実現できる。このような歪
みが過大だと素子製造プロセスで結晶欠陥（転移）が多
発し、歩留り低下に結びつくが、歪み分布を解析しプロ
セス設計面で歪みを緩和することにより、欠陥発生を防
止し素子の歩留り及び信頼性の向上が実現できる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の構成によれば、本実施例の構成
によれば、絞りスリットを設けたので、高分解能で回折
Ｘ線を強度分布を検出することができる。
によれば、絞りスリットを設けたので、高分解能で回折
Ｘ線を強度分布を検出することができる。
【００３８】検出手段は、絞りスリットと同期して移動
するとともに絞りスリットの移動よりも早く移動して相
似的拡大移動可能であるので、回折Ｘ線の強度分布を拡
大して表示可能になるように検出することができる。こ
の結果、Ｘ線セクショントポグラフィにおいて半導体層
のサブミクロンパターンの一部からの回折Ｘ光を絞りス
リットにより取出し、絞りスリットを微動操作させるの
と同期してＸ線エリアセンサ等のフィルム状検出装置を
相似的に拡大操作することにより、微細領域の微小歪み
分布を画像として表示可能になる。
するとともに絞りスリットの移動よりも早く移動して相
似的拡大移動可能であるので、回折Ｘ線の強度分布を拡
大して表示可能になるように検出することができる。こ
の結果、Ｘ線セクショントポグラフィにおいて半導体層
のサブミクロンパターンの一部からの回折Ｘ光を絞りス
リットにより取出し、絞りスリットを微動操作させるの
と同期してＸ線エリアセンサ等のフィルム状検出装置を
相似的に拡大操作することにより、微細領域の微小歪み
分布を画像として表示可能になる。
【図１】本発明による半導体層歪み検査装置の一実施例
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図２】絞りスリット作成工程を示す図。
【図３】試料としての半導体ウェハの素子構造を示す断
面図。
面図。
【図４】本発明による絞りスリットの１次元走査で得ら
れた回折Ｘ線の強度分布の位置依存性を示す図。
れた回折Ｘ線の強度分布の位置依存性を示す図。
【図５】従来の半導体層歪み検査装置を示すブロック
図。
図。
１ Ｘ線源 ２ 入射スリット ３ 半導体ウェハ ４ 受光スリット ５ 原子核乾板 ６ シンチレーションカウンタ等の検出器 ７ 入射Ｘ線 ８，９ 回折Ｘ線 １０ 絞りスリット １１ スリット移動装置 １２ フィルム移動装置 １３ Ｘ線エリアセンサ ２１ アモルファス・カーボン ２２ 鉛スパッタ膜 ２３ レジスト
Claims (4)
- 【請求項１】半導体層へＸ線を照射し、回折されたＸ線
の強度分布から半導体層の歪みを検査する半導体層歪み
検査装置であって、 回折されるＸ線のビーム幅を狭い幅にする絞りスリット
と、 前記絞りスリットを回折されるＸ線のビーム幅の幅方向
へ移動するスリット移動手段と、 前記スリット移動手段により前記絞りスリットを移動す
る毎に回折されたＸ線の強度分布を検出する検出手段
と、を備えることを特徴とする半導体層歪み検査装置。 - 【請求項２】前記検出手段は、前記絞りスリットと同期
して相似的拡大移動可能であることを特徴とする請求項
１に記載の半導体層歪み検査装置。 - 【請求項３】前記検出手段は、前記絞りスリットを移動
する毎に検出したＸ線の強度分布を所定順序で配列表示
する表示手段を有することを特徴とする請求項１または
請求項２のいずれかに記載の半導体層歪み検査装置。 - 【請求項４】半導体層へＸ線を照射し、回折されたＸ線
の強度分布から半導体層の歪みを検査する半導体層歪み
検査方法において、 回折されるＸ線のビーム幅を絞りスリットにより狭い幅
にし、 前記絞りスリットを回折されるＸ線のビーム幅の幅方向
へ移動させるとともに、回折されたＸ線の強度分布を検
出するフィルム状検出装置を前記絞りスリットと同期し
て相似的拡大移動させる、ことを特徴とする半導体層歪
み検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26392894A JPH08124983A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 半導体層歪み検査装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26392894A JPH08124983A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 半導体層歪み検査装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08124983A true JPH08124983A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17396215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26392894A Withdrawn JPH08124983A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 半導体層歪み検査装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08124983A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014117251A1 (de) | 2013-11-28 | 2015-05-28 | Rigaku Corporation | Röntgentopographievorrichtung |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP26392894A patent/JPH08124983A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014117251A1 (de) | 2013-11-28 | 2015-05-28 | Rigaku Corporation | Röntgentopographievorrichtung |
| US9658174B2 (en) | 2013-11-28 | 2017-05-23 | Rigaku Corporation | X-ray topography apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |