JPH09281061A - 結晶配向性評価装置 - Google Patents
結晶配向性評価装置Info
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- JPH09281061A JPH09281061A JP9507096A JP9507096A JPH09281061A JP H09281061 A JPH09281061 A JP H09281061A JP 9507096 A JP9507096 A JP 9507096A JP 9507096 A JP9507096 A JP 9507096A JP H09281061 A JPH09281061 A JP H09281061A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 結晶配向性評価装置に関し、簡便で、容易
に、且つ、短時間で薄膜と下地基板との間の配向性を測
定できる結晶配向性評価装置を提供する。 【解決手段】 １次元以上の位置分解能を有する検出器
２を、入射Ｘ線３と回折Ｘ線４により構成される面内に
配置し、２本以上の回折Ｘ線４の試料面内での回折強度
依存性を同時に測定する。
に、且つ、短時間で薄膜と下地基板との間の配向性を測
定できる結晶配向性評価装置を提供する。 【解決手段】 １次元以上の位置分解能を有する検出器
２を、入射Ｘ線３と回折Ｘ線４により構成される面内に
配置し、２本以上の回折Ｘ線４の試料面内での回折強度
依存性を同時に測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は結晶配向性評価装置
に関するものであり、特に、半導体／半導体薄膜系、金
属／半導体薄膜系、或いは、絶縁体／半導体薄膜系等の
薄膜系の結晶構造、特に、下地基板に対する配向性の評
価のためにＸ線回折法を用いた結晶配向性評価装置に関
するものである。
に関するものであり、特に、半導体／半導体薄膜系、金
属／半導体薄膜系、或いは、絶縁体／半導体薄膜系等の
薄膜系の結晶構造、特に、下地基板に対する配向性の評
価のためにＸ線回折法を用いた結晶配向性評価装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、配線
層や電極、或いは、絶縁層の形成のために半導体基板上
への薄膜の成長プロセスが繰り返されており、これらの
成長される薄膜の中には下地基板、或いは、下地となる
薄膜の結晶構造の配列の影響を受け、ある特定の配向性
を有するものがある。
層や電極、或いは、絶縁層の形成のために半導体基板上
への薄膜の成長プロセスが繰り返されており、これらの
成長される薄膜の中には下地基板、或いは、下地となる
薄膜の結晶構造の配列の影響を受け、ある特定の配向性
を有するものがある。
【０００３】この様な配向性を有する薄膜の中には、抵
抗の上昇を伴い半導体装置の性能を所期の性能に達する
ことを困難にさせる場合もある。
抗の上昇を伴い半導体装置の性能を所期の性能に達する
ことを困難にさせる場合もある。
【０００４】例えば、シリコン基板上にフッ化ボロンを
イオン注入して表面の結晶状態を荒らしたのち、Ｔｉ
（チタン）を成長させて、ＲＴＡ（ラピッド・サーマル
・アニール）等の熱処理を施してチタンシリサイドを形
成する場合、その注入量によりＣ４９からＣ５４への低
抵抗化が阻害される現象が報告されている（必要なら
ば、Ｔｏｍｉｔａ等，Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．３
４，１９９５，ｐｐ．Ｌ８７６−Ｌ８７８参照）。
イオン注入して表面の結晶状態を荒らしたのち、Ｔｉ
（チタン）を成長させて、ＲＴＡ（ラピッド・サーマル
・アニール）等の熱処理を施してチタンシリサイドを形
成する場合、その注入量によりＣ４９からＣ５４への低
抵抗化が阻害される現象が報告されている（必要なら
ば、Ｔｏｍｉｔａ等，Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．３
４，１９９５，ｐｐ．Ｌ８７６−Ｌ８７８参照）。
【０００５】即ち、チタンシリサイドの組成はＴｉＳｉ
2 で変わらないものの、Ｃ４９の結晶構造は準平衡状態
であり、安定なＣ５４の結晶構造に比べて電気的抵抗が
高いという問題がある。
2 で変わらないものの、Ｃ４９の結晶構造は準平衡状態
であり、安定なＣ５４の結晶構造に比べて電気的抵抗が
高いという問題がある。
【０００６】この様な現象は、半導体装置における配線
層のシート抵抗等に影響を与えるので、配線幅やシート
抵抗等の半導体装置の設計仕様の向上に伴い、下地結晶
とその上に成長した薄膜との配向性を議論する必要が生
じてきた。
層のシート抵抗等に影響を与えるので、配線幅やシート
抵抗等の半導体装置の設計仕様の向上に伴い、下地結晶
とその上に成長した薄膜との配向性を議論する必要が生
じてきた。
【０００７】そして、従来においては、この様な薄膜の
配向性については、微小入射角Ｘ線回折装置を用いるこ
とによって観測が行われており、薄膜を堆積させた試料
表面に全反射臨界角近傍の浅い角度、即ち、０．１°〜
０．３°の微小入射角でＸ線を入射し、表面から数ｎｍ
〜数μｍの領域の結晶構造からの回折Ｘ線を検出するこ
とによって薄膜の配向性を調べていた。
配向性については、微小入射角Ｘ線回折装置を用いるこ
とによって観測が行われており、薄膜を堆積させた試料
表面に全反射臨界角近傍の浅い角度、即ち、０．１°〜
０．３°の微小入射角でＸ線を入射し、表面から数ｎｍ
〜数μｍの領域の結晶構造からの回折Ｘ線を検出するこ
とによって薄膜の配向性を調べていた。
【０００８】図６参照 図６は、従来の微小入射角Ｘ線回折法の説明図であり、
（００１）面を主面とするＳｉ基板２１表面にＴｉを堆
積させたのち熱処理を施すことによって厚さ３００Åの
チタンシリサンド薄膜（図示せず）を形成させた試料を
用意し、Ｓｉ基板２１の表面に０．１°〜０．３°の微
小入射角で入射Ｘ線２３を入射させ、薄膜からの回折Ｘ
線２４を光電増倍管型のＸ線検出器２２で検出する。
（００１）面を主面とするＳｉ基板２１表面にＴｉを堆
積させたのち熱処理を施すことによって厚さ３００Åの
チタンシリサンド薄膜（図示せず）を形成させた試料を
用意し、Ｓｉ基板２１の表面に０．１°〜０．３°の微
小入射角で入射Ｘ線２３を入射させ、薄膜からの回折Ｘ
線２４を光電増倍管型のＸ線検出器２２で検出する。
【０００９】この場合の測定方法としては、まず、Ｓｉ
基板２１を回転角θで回転方向２５へ回転させながら、
Ｘ線検出器２２をθに同期した２θで回転方向２６へ回
転させて、回折プロファイルを得る所謂θ／２θスキャ
ンニングを行う。
基板２１を回転角θで回転方向２５へ回転させながら、
Ｘ線検出器２２をθに同期した２θで回転方向２６へ回
転させて、回折プロファイルを得る所謂θ／２θスキャ
ンニングを行う。
【００１０】次に、得られた回折プロファイルに基づい
て、各回折ピークについてＸ線検出器２２をブラッグ角
２θに固定した状態で、Ｓｉ基板２１を回転方向２５へ
回転させながら、ロッキングカーブを測定する、所謂θ
スキャンニングを行う。
て、各回折ピークについてＸ線検出器２２をブラッグ角
２θに固定した状態で、Ｓｉ基板２１を回転方向２５へ
回転させながら、ロッキングカーブを測定する、所謂θ
スキャンニングを行う。
【００１１】この様な、θスキャンニングを全ての回折
ピークについて行うことにより、薄膜の配向性と下地基
板の結晶構造との関係、即ち、この場合には、Ｓｉ基板
２１の結晶構造とチタンシリサイド薄膜との配向性の関
係を議論する。
ピークについて行うことにより、薄膜の配向性と下地基
板の結晶構造との関係、即ち、この場合には、Ｓｉ基板
２１の結晶構造とチタンシリサイド薄膜との配向性の関
係を議論する。
【００１２】図７（ａ）参照 図７（ａ）は、θ／２θスキャンニングによって得られ
た回折プロファイルを示すもので、Ｃ４９（０６０），
Ｃ４９（１３１）とＣ５４（１３１），Ｃ５４（０４
０），Ｃ５４（０２２）の５つの回折ピークが得られて
いる。
た回折プロファイルを示すもので、Ｃ４９（０６０），
Ｃ４９（１３１）とＣ５４（１３１），Ｃ５４（０４
０），Ｃ５４（０２２）の５つの回折ピークが得られて
いる。
【００１３】なお、この回折ピークの同定は、Ｘ線回折
に関するデータブックの試料と対比することによって行
うものであり、また、括弧内の数値はチタンシリサイド
薄膜の結晶方位を表す。
に関するデータブックの試料と対比することによって行
うものであり、また、括弧内の数値はチタンシリサイド
薄膜の結晶方位を表す。
【００１４】図７（ｂ）参照 図７（ｂ）は、得られた５つの回折ピークについてθス
キャンニングを行った結果のうち、Ｃ４９（１３１）の
回折ピークについてのロッキングカーブを示すもので、
ブラッグ角θB を中心にしてＡ，Ｂ，Ｃの対となる３つ
のピークが観測されている。
キャンニングを行った結果のうち、Ｃ４９（１３１）の
回折ピークについてのロッキングカーブを示すもので、
ブラッグ角θB を中心にしてＡ，Ｂ，Ｃの対となる３つ
のピークが観測されている。
【００１５】このロッキングカーブから、ＴｉＳｉ2 の
Ｃ４９（１０１）面と下地のＳｉの（００１）面とが平
行であり、ＴｉＳｉ2 のＣ４９（１００）面と下地のＳ
ｉの（００１）面とが平行であり、さらに、ＴｉＳｉ2
のＣ４９（０１０）面と下地のＳｉの（００１）面とが
平行であるという、特定の配向関係が確認される。
Ｃ４９（１０１）面と下地のＳｉの（００１）面とが平
行であり、ＴｉＳｉ2 のＣ４９（１００）面と下地のＳ
ｉの（００１）面とが平行であり、さらに、ＴｉＳｉ2
のＣ４９（０１０）面と下地のＳｉの（００１）面とが
平行であるという、特定の配向関係が確認される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この様な従来
の微小入射角Ｘ線回折装置を用いた結晶配向性評価にお
いては、θ／２θスキャンニングの際に、Ｘ線検出器を
試料の回転に同期して走査する必要があり、この走査に
時間がかかるという欠点がある。
の微小入射角Ｘ線回折装置を用いた結晶配向性評価にお
いては、θ／２θスキャンニングの際に、Ｘ線検出器を
試料の回転に同期して走査する必要があり、この走査に
時間がかかるという欠点がある。
【００１７】また、θスキャンニングの際に、配向性評
価の基礎データとなるロッキングカーブの測定をブラッ
グ角θB を中心にして±４５°の領域を０．０２°のス
テップで、一点当たり０．５秒の測定を行う場合、ゴニ
オメータの回転時間を含まない単純計算でも２２５０
秒、即ち、約４０分の時間を要する。
価の基礎データとなるロッキングカーブの測定をブラッ
グ角θB を中心にして±４５°の領域を０．０２°のス
テップで、一点当たり０．５秒の測定を行う場合、ゴニ
オメータの回転時間を含まない単純計算でも２２５０
秒、即ち、約４０分の時間を要する。
【００１８】そして、配向性評価のためには、複数の回
折ピークについてロッキングカーブの測定を行う必要が
あり、その結果、１つの試料について４時間以上という
長い時間を必要としていた。
折ピークについてロッキングカーブの測定を行う必要が
あり、その結果、１つの試料について４時間以上という
長い時間を必要としていた。
【００１９】したがって、本発明は、簡便で、容易に、
且つ、短時間で薄膜と下地基板との間の配向性を測定で
きる結晶配向性評価装置を提供することを目的とする。
且つ、短時間で薄膜と下地基板との間の配向性を測定で
きる結晶配向性評価装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 （１）本発明は、結晶配向性評価装置において、１次元
以上の位置分解能を有する検出器２を、入射Ｘ線３と回
折Ｘ線４により構成される面内に配置し、２本以上の回
折Ｘ線４の試料面内での回折強度依存性を同時に測定す
ることを特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 （１）本発明は、結晶配向性評価装置において、１次元
以上の位置分解能を有する検出器２を、入射Ｘ線３と回
折Ｘ線４により構成される面内に配置し、２本以上の回
折Ｘ線４の試料面内での回折強度依存性を同時に測定す
ることを特徴とする。
【００２１】この様に、Ｘ線検出器２として、位置敏感
型比例計数管（ＰＳＰＣ）やディジタル・イメージング
・プレート等の１次元以上の位置分解能を有する検出器
２を用いることによって、試料１を回転させることな
く、２本以上の回折Ｘ線４の試料面内での回折強度依存
性を同時に測定して回折プロファイルを得ることができ
るので、θ／２θスキャンニングに要する時間を大幅に
短縮することができる。
型比例計数管（ＰＳＰＣ）やディジタル・イメージング
・プレート等の１次元以上の位置分解能を有する検出器
２を用いることによって、試料１を回転させることな
く、２本以上の回折Ｘ線４の試料面内での回折強度依存
性を同時に測定して回折プロファイルを得ることができ
るので、θ／２θスキャンニングに要する時間を大幅に
短縮することができる。
【００２２】また、θスキャンニングの場合にも、各回
折ピークについてのθスキャンニングを同時に行うこと
ができるので、例えば、スキャンニングすべき回折ピー
クがｎ本であれば、θスキャンニングに要する全所要時
間を従来の１／ｎに短縮することができる。
折ピークについてのθスキャンニングを同時に行うこと
ができるので、例えば、スキャンニングすべき回折ピー
クがｎ本であれば、θスキャンニングに要する全所要時
間を従来の１／ｎに短縮することができる。
【００２３】（２）また、本発明は、上記（１）におい
て、入射Ｘ線３の試料表面への入射角を、Ｘ線の試料内
部への進入を制限し、試料表面近傍の表面に垂直な格子
面からの回折Ｘ線４を測定する手段を有することを特徴
とする。
て、入射Ｘ線３の試料表面への入射角を、Ｘ線の試料内
部への進入を制限し、試料表面近傍の表面に垂直な格子
面からの回折Ｘ線４を測定する手段を有することを特徴
とする。
【００２４】この場合、入射Ｘ線３の試料１の表面への
入射角を、Ｘ線の試料１内部への進入を制限する所謂微
小入射角とすることによって、回折Ｘ線４は試料１の表
面近傍の表面に垂直な格子面の状態を反映することにな
るので、回折Ｘ線４を測定することによって、試料１の
表面に設けた薄膜の結晶構造を評価することができる。
入射角を、Ｘ線の試料１内部への進入を制限する所謂微
小入射角とすることによって、回折Ｘ線４は試料１の表
面近傍の表面に垂直な格子面の状態を反映することにな
るので、回折Ｘ線４を測定することによって、試料１の
表面に設けた薄膜の結晶構造を評価することができる。
【００２５】（３）また、本発明は、上記（２）におい
て、検出器２を９０°回転させる手段を設け、試料１を
構成する下地結晶の試料表面と平行な格子面からの回折
Ｘ線４を測定することを特徴とする。
て、検出器２を９０°回転させる手段を設け、試料１を
構成する下地結晶の試料表面と平行な格子面からの回折
Ｘ線４を測定することを特徴とする。
【００２６】この様に、上記の検出器２を９０°回転さ
せ、且つ、入射Ｘ線３の入射角を大きくすることによっ
て、同じ装置を用いて試料１を構成する下地結晶の試料
１の表面と平行な格子面からの回折Ｘ線４を１度に測定
することができ、微小入射角Ｘ線回折法との測定結果と
総合することによって、薄膜の配向性の下地結晶依存性
を評価することができる。
せ、且つ、入射Ｘ線３の入射角を大きくすることによっ
て、同じ装置を用いて試料１を構成する下地結晶の試料
１の表面と平行な格子面からの回折Ｘ線４を１度に測定
することができ、微小入射角Ｘ線回折法との測定結果と
総合することによって、薄膜の配向性の下地結晶依存性
を評価することができる。
【００２７】（４）また、本発明は、上記（１）乃至
（３）のいずれかにおいて、検出器２に、入射Ｘ線３の
試料表面における照射領域の中心を臨むスリットを設け
たことを特徴とする。
（３）のいずれかにおいて、検出器２に、入射Ｘ線３の
試料表面における照射領域の中心を臨むスリットを設け
たことを特徴とする。
【００２８】この様に、検出器２に入射Ｘ線３の試料１
の表面における照射領域の中心を臨むスリットを設ける
ことによって、入射Ｘ線３が拡がって照射された場合に
もバックグラウンドを削減して高精度の測定が可能にな
る。
の表面における照射領域の中心を臨むスリットを設ける
ことによって、入射Ｘ線３が拡がって照射された場合に
もバックグラウンドを削減して高精度の測定が可能にな
る。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図２
及び図３を参照して説明する。 図２参照 図２は、本発明の第１の実施の形態の結晶配向性評価装
置の説明図であり、この装置は、Ｓｉ基板１１の所定領
域に入射Ｘ線１３を照射する手段と、Ｓｉ基板１１を周
囲の一部を囲みＳｉ基板１１からの回折Ｘ線１４を検出
する１次元の位置敏感型比例計数管１２から構成され
る。
及び図３を参照して説明する。 図２参照 図２は、本発明の第１の実施の形態の結晶配向性評価装
置の説明図であり、この装置は、Ｓｉ基板１１の所定領
域に入射Ｘ線１３を照射する手段と、Ｓｉ基板１１を周
囲の一部を囲みＳｉ基板１１からの回折Ｘ線１４を検出
する１次元の位置敏感型比例計数管１２から構成され
る。
【００３０】なお、Ｓｉ基板１１としては、（００１）
面を主面とするＳｉ基板１１にチタン薄膜をスパッタに
よって堆積させたのち、窒素雰囲気中で赤外線レーザを
用いて７００℃で３０秒間アニール（ＲＴＭ）処理した
のち、未反応のチタン及びＴｉＮをエッチング除去し、
次いで、アルゴン雰囲気中で８００℃で３０秒間ＲＴＭ
処理することによって、厚さ３００Åのチタンシリサイ
ド薄膜（図示せず）を形成したＳｉ基板１１を用意す
る。
面を主面とするＳｉ基板１１にチタン薄膜をスパッタに
よって堆積させたのち、窒素雰囲気中で赤外線レーザを
用いて７００℃で３０秒間アニール（ＲＴＭ）処理した
のち、未反応のチタン及びＴｉＮをエッチング除去し、
次いで、アルゴン雰囲気中で８００℃で３０秒間ＲＴＭ
処理することによって、厚さ３００Åのチタンシリサイ
ド薄膜（図示せず）を形成したＳｉ基板１１を用意す
る。
【００３１】この位置敏感型比例計数管１２は、光電増
倍管と同様な検出機構を有するものであり、扇型の弧の
角度は１０〜１５０度、例えば、４０度であり、この４
０度の範囲の回折Ｘ線１３を０．０１°の位置分解能で
検出することができるものである。
倍管と同様な検出機構を有するものであり、扇型の弧の
角度は１０〜１５０度、例えば、４０度であり、この４
０度の範囲の回折Ｘ線１３を０．０１°の位置分解能で
検出することができるものである。
【００３２】したがって、弧の角度を４０度程度の位置
敏感型比例計数管１２を用いることによって、従来３０
分程度かかっていたθ／２θスキャンニングで得られて
いた測定結果を、Ｓｉ基板１１及びＸ線検出器を回転さ
せることなく、２〜３秒で同時に測定することができ
る。
敏感型比例計数管１２を用いることによって、従来３０
分程度かかっていたθ／２θスキャンニングで得られて
いた測定結果を、Ｓｉ基板１１及びＸ線検出器を回転さ
せることなく、２〜３秒で同時に測定することができ
る。
【００３３】図３（ａ）参照 図３（ａ）は、入射Ｘ線の入射角を０．２°とし、１次
元の位置敏感型比例計数管１２を用いてθ／２θスキャ
ンニングを行った場合に得られる回折プロファイルを示
すものであり、従来のＸ線検出器の送り角の精度が０．
０００２°（１万分の２°）であるのに対して、位置敏
感型比例計数管１２の位置分解能は約０．０１°である
ので、若干精度が劣ることになるが、元々多結晶状態の
チタンシリサイド薄膜の結晶配向性評価であるので特に
問題はない。
元の位置敏感型比例計数管１２を用いてθ／２θスキャ
ンニングを行った場合に得られる回折プロファイルを示
すものであり、従来のＸ線検出器の送り角の精度が０．
０００２°（１万分の２°）であるのに対して、位置敏
感型比例計数管１２の位置分解能は約０．０１°である
ので、若干精度が劣ることになるが、元々多結晶状態の
チタンシリサイド薄膜の結晶配向性評価であるので特に
問題はない。
【００３４】この場合にも、Ｃ４９（０６０），Ｃ４９
（１３１）とＣ５４（１３１），Ｃ５４（０４０），Ｃ
５４（０２２）の５つの回折ピークが見られ、従来と類
似の回折プロファイルが得られることになる。
（１３１）とＣ５４（１３１），Ｃ５４（０４０），Ｃ
５４（０２２）の５つの回折ピークが見られ、従来と類
似の回折プロファイルが得られることになる。
【００３５】図３（ｂ）参照 図３（ｂ）は、位置敏感型比例計数管１２を用いてθス
キャンニングを行った場合に得られるロッキングカーブ
を示すものであり、この場合にも、位置敏感型比例計数
管１２を動かす必要はなく、例えば、弧の角度が１２０
°程度の位置敏感型比例計数管１２を用いた場合には、
Ｃ４９（０６０），Ｃ４９（１３１）とＣ５４（１３
１），Ｃ５４（０４０），Ｃ５４（０２２）の５つの各
回折ピークに対するロッキングカーブを１回のθスキャ
ンニングにより同時に得ることができる。
キャンニングを行った場合に得られるロッキングカーブ
を示すものであり、この場合にも、位置敏感型比例計数
管１２を動かす必要はなく、例えば、弧の角度が１２０
°程度の位置敏感型比例計数管１２を用いた場合には、
Ｃ４９（０６０），Ｃ４９（１３１）とＣ５４（１３
１），Ｃ５４（０４０），Ｃ５４（０２２）の５つの各
回折ピークに対するロッキングカーブを１回のθスキャ
ンニングにより同時に得ることができる。
【００３６】したがって、従来、１つの回折ピークに対
して４０分程度かかり、５つ合計で２００分程度（約３
時間２０分）かかる測定時間を、１つの回折ピークに対
する測定時間と同じ時間に、即ち、１／５に短縮するこ
とができ、測定すべき回折ピークがｎ本の場合には、１
／ｎに短縮することができる。
して４０分程度かかり、５つ合計で２００分程度（約３
時間２０分）かかる測定時間を、１つの回折ピークに対
する測定時間と同じ時間に、即ち、１／５に短縮するこ
とができ、測定すべき回折ピークがｎ本の場合には、１
／ｎに短縮することができる。
【００３７】次に、図４を参照して本発明の第２の実施
の形態を説明する。 図４参照 図４は本発明の第２の実施の形態の結晶配向性評価装置
の説明図であり、第１の実施の形態と同様に、Ｓｉ基板
１１の所定領域に入射Ｘ線１３を照射する手段と、Ｓｉ
基板１１を周囲の一部を囲みＳｉ基板１１からの回折Ｘ
線１４を検出する１次元の位置敏感型比例計数管１２か
ら構成され、この第２の実施の形態の特徴は、位置敏感
型比例計数管１２にバックグラウンド削減用のスリット
１５を設けた点にある。
の形態を説明する。 図４参照 図４は本発明の第２の実施の形態の結晶配向性評価装置
の説明図であり、第１の実施の形態と同様に、Ｓｉ基板
１１の所定領域に入射Ｘ線１３を照射する手段と、Ｓｉ
基板１１を周囲の一部を囲みＳｉ基板１１からの回折Ｘ
線１４を検出する１次元の位置敏感型比例計数管１２か
ら構成され、この第２の実施の形態の特徴は、位置敏感
型比例計数管１２にバックグラウンド削減用のスリット
１５を設けた点にある。
【００３８】即ち、入射Ｘ線１３を幅５ｍｍで垂直方向
の高さが０．１ｍｍのスリットを介して入射させた場
合、Ｓｉ基板１１の表面におけるＸ線の照射領域１６は
約５ｍｍ×３０ｍｍとなり、Ｓｉ基板１１の中心点Ａを
臨む位置敏感型比例計数管１２にとってＡ点より離れた
Ｂ点からの回折Ｘ線はバックグラウンドを増加させるこ
とになるので、Ａ点を臨むようなスリット１５を設ける
ことによって、バックグラウンドを削減するものであ
る。
の高さが０．１ｍｍのスリットを介して入射させた場
合、Ｓｉ基板１１の表面におけるＸ線の照射領域１６は
約５ｍｍ×３０ｍｍとなり、Ｓｉ基板１１の中心点Ａを
臨む位置敏感型比例計数管１２にとってＡ点より離れた
Ｂ点からの回折Ｘ線はバックグラウンドを増加させるこ
とになるので、Ａ点を臨むようなスリット１５を設ける
ことによって、バックグラウンドを削減するものであ
る。
【００３９】なお、図の場合には、１０°間隔でスリッ
ト１５を配置した例を示すものであり、評価対象及び必
要とする精度に応じてスリット１５の間隔を適当に制御
すれば良い。
ト１５を配置した例を示すものであり、評価対象及び必
要とする精度に応じてスリット１５の間隔を適当に制御
すれば良い。
【００４０】次に、図５を参照して本発明の第３の実施
の形態を説明する。 図５参照 図５は本発明の第３の実施の形態の結晶配向性評価装置
の説明図であり、第１の実施の形態における位置敏感型
比例計数管１２を９０°回転させる機構（図示せず）を
設けたものであり、回転機構自体は従来の各種計測機器
に用いられている通常の回転機構を用いれば良い。
の形態を説明する。 図５参照 図５は本発明の第３の実施の形態の結晶配向性評価装置
の説明図であり、第１の実施の形態における位置敏感型
比例計数管１２を９０°回転させる機構（図示せず）を
設けたものであり、回転機構自体は従来の各種計測機器
に用いられている通常の回転機構を用いれば良い。
【００４１】この場合の入射Ｘ線１３の入射角は微小入
射角ではなく、通常のＸ線回折法に用いられている入射
角であり、この様な入射角においては入射Ｘ線１３はＳ
ｉ基板１１の内部深く進入し、Ｓｉ結晶の結晶構造、即
ち、Ｓｉ基板１１の表面と平行な格子面による回折を受
けることになり、回折Ｘ線１４はＳｉ基板１１の内部の
結晶構造に関する情報を表すことになる。
射角ではなく、通常のＸ線回折法に用いられている入射
角であり、この様な入射角においては入射Ｘ線１３はＳ
ｉ基板１１の内部深く進入し、Ｓｉ結晶の結晶構造、即
ち、Ｓｉ基板１１の表面と平行な格子面による回折を受
けることになり、回折Ｘ線１４はＳｉ基板１１の内部の
結晶構造に関する情報を表すことになる。
【００４２】この様な位置敏感型比例計数管１２を用い
ることにより、各回折次数の回折Ｘ線１４を一度の測定
で得ることができるので、Ｓｉ基板１１等の試料内部の
結晶構造を短時間で測定することができる。
ることにより、各回折次数の回折Ｘ線１４を一度の測定
で得ることができるので、Ｓｉ基板１１等の試料内部の
結晶構造を短時間で測定することができる。
【００４３】そして、この様なＳｉ基板１１の内部の結
晶状態の情報と、上記第１の実施の形態において得られ
た微小入射角によるロッキングカーブとを組み合わせて
評価することによって、同じ測定装置を用いて薄膜の配
向性を短時間で評価することが可能になる。
晶状態の情報と、上記第１の実施の形態において得られ
た微小入射角によるロッキングカーブとを組み合わせて
評価することによって、同じ測定装置を用いて薄膜の配
向性を短時間で評価することが可能になる。
【００４４】なお、この第３の実施の形態においても、
測定精度を上げるために、上記の第２の実施の形態と同
様に位置敏感型比例計数管１２にスリットを設けても良
いものである。
測定精度を上げるために、上記の第２の実施の形態と同
様に位置敏感型比例計数管１２にスリットを設けても良
いものである。
【００４５】また、上記の各実施の形態においては、ア
ニール処理した結果のチタンシリサイド薄膜の配向性を
測定しているが、この結晶配向性評価装置にレーザ加熱
装置等の加熱装置を付加することによって、従来の測定
法では不可能であった配向性の変化を観察することがで
き、この場合には、加熱処理を加えることによって、準
安定状態のＣ４９のピークが減少して、安定で低抵抗な
Ｃ５４のピークの増加が観測されることになる。
ニール処理した結果のチタンシリサイド薄膜の配向性を
測定しているが、この結晶配向性評価装置にレーザ加熱
装置等の加熱装置を付加することによって、従来の測定
法では不可能であった配向性の変化を観察することがで
き、この場合には、加熱処理を加えることによって、準
安定状態のＣ４９のピークが減少して、安定で低抵抗な
Ｃ５４のピークの増加が観測されることになる。
【００４６】また、上記各実施の形態の説明において
は、Ｘ線検出器として１次元の位置敏感型比例計数管１
２を用いて説明しているが、この様な１次元の位置分解
能を有する検出器に限られるものではなく、写真乾板の
一種であるディジタル・イメージング・プレートを用い
ても良く、このディジタル・イメージング・プレートを
用いた場合には、２次元の位置分解能を有することにな
る。
は、Ｘ線検出器として１次元の位置敏感型比例計数管１
２を用いて説明しているが、この様な１次元の位置分解
能を有する検出器に限られるものではなく、写真乾板の
一種であるディジタル・イメージング・プレートを用い
ても良く、このディジタル・イメージング・プレートを
用いた場合には、２次元の位置分解能を有することにな
る。
【００４７】また、上記の各実施の形態の説明において
は、評価対象をチタンシリサイド薄膜としているが、他
の金属材料に適用できることは言うまでもなく、半導体
基板或いは半導体下地層上に設けた半導体薄膜の配向
性、或いは、半導体基板上或いは半導体下地層上に設け
た絶縁体薄膜の配向性の評価も対象にするものであり、
さらに、絶縁性基板上或いは絶縁性下地層上に設けた半
導体薄膜、或いは、金属薄膜等の配向性の評価も対象と
するものである。
は、評価対象をチタンシリサイド薄膜としているが、他
の金属材料に適用できることは言うまでもなく、半導体
基板或いは半導体下地層上に設けた半導体薄膜の配向
性、或いは、半導体基板上或いは半導体下地層上に設け
た絶縁体薄膜の配向性の評価も対象にするものであり、
さらに、絶縁性基板上或いは絶縁性下地層上に設けた半
導体薄膜、或いは、金属薄膜等の配向性の評価も対象と
するものである。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、１次元の位置敏感型比
例計数管等の１次元以上の位置分解能を有するＸ線検出
器を用いて微小入射角Ｘ線回折を行うことにより、測定
に必要な時間を従来より大幅に短縮することができ、半
導体装置の研究・開発の効率化に寄与するところが大き
い。
例計数管等の１次元以上の位置分解能を有するＸ線検出
器を用いて微小入射角Ｘ線回折を行うことにより、測定
に必要な時間を従来より大幅に短縮することができ、半
導体装置の研究・開発の効率化に寄与するところが大き
い。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による測定結果の説
明図である。
明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の説明図である。
【図６】従来の微小入射角Ｘ線回折法の説明図である。
【図７】従来の微小入射角Ｘ線回折法による測定結果の
説明図である。
説明図である。
１ 試料 ２ 検出器 ３ 入射Ｘ線 ４ 回折Ｘ線 １１ Ｓｉ基板 １２ 位置敏感型比例計数管 １３ 入射Ｘ線 １４ 回折Ｘ線 １５ スリット １６ 照射領域 ２１ Ｓｉ基板 ２２ Ｘ線検出器 ２３ 入射Ｘ線 ２４ 回折Ｘ線 ２５ 回転方向 ２６ 回転方向
Claims (4)
- 【請求項１】 １次元以上の位置分解能を有する検出器
を、入射Ｘ線と回折Ｘ線により構成される面内に配置
し、２本以上の回折Ｘ線の試料面内での回折強度依存性
を同時に測定することを特徴とする結晶配向性評価装
置。 - 【請求項２】 上記入射Ｘ線の試料表面への入射角を、
Ｘ線の試料内部への進入を制限し、前記試料表面近傍の
表面に垂直な格子面からの回折Ｘ線を測定する手段を有
することを特徴とする請求項１記載の結晶配向性評価装
置。 - 【請求項３】 上記検出器を９０°回転させる手段を設
け、上記試料を構成する下地結晶の前記試料表面と平行
な格子面からの回折Ｘ線を測定することを特徴とする請
求項２記載の結晶配向性評価装置。 - 【請求項４】 上記検出器に、入射Ｘ線の試料表面にお
ける照射領域の中心を臨むスリットを設けたことを特徴
とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の結晶配向
性評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9507096A JPH09281061A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 結晶配向性評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9507096A JPH09281061A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 結晶配向性評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09281061A true JPH09281061A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14127738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9507096A Withdrawn JPH09281061A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 結晶配向性評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09281061A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1114561A (ja) * | 1997-04-30 | 1999-01-22 | Rigaku Corp | Ｘ線測定装置およびその方法 |
| JP2017211251A (ja) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | 株式会社リガク | 結晶相同定方法、結晶相同定装置、及びｘ線回折測定システム |
| JP2017223539A (ja) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | 株式会社リガク | Ｘ線回折装置 |
| CN109709118A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 株式会社理学 | 索勒狭缝、x射线衍射装置以及方法 |
-
1996
- 1996-04-17 JP JP9507096A patent/JPH09281061A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1114561A (ja) * | 1997-04-30 | 1999-01-22 | Rigaku Corp | Ｘ線測定装置およびその方法 |
| JP2017211251A (ja) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | 株式会社リガク | 結晶相同定方法、結晶相同定装置、及びｘ線回折測定システム |
| JP2017223539A (ja) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | 株式会社リガク | Ｘ線回折装置 |
| US10585053B2 (en) | 2016-06-15 | 2020-03-10 | Rigaku Corporation | X-ray diffractometer |
| CN109709118A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 株式会社理学 | 索勒狭缝、x射线衍射装置以及方法 |
| JP2019078654A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 株式会社リガク | ソーラースリット、ｘ線回折装置および方法 |
| US10964439B2 (en) | 2017-10-25 | 2021-03-30 | Rigaku Corporation | Soller slit, X-ray diffraction apparatus, and method |
| CN109709118B (zh) * | 2017-10-25 | 2022-04-26 | 株式会社理学 | 索勒狭缝、x射线衍射装置以及方法 |
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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: 20030701 |