JPH0552777A - 全反射蛍光x線分析装置の入射角補正方法 - Google Patents
全反射蛍光x線分析装置の入射角補正方法Info
- Publication number
- JPH0552777A JPH0552777A JP23554991A JP23554991A JPH0552777A JP H0552777 A JPH0552777 A JP H0552777A JP 23554991 A JP23554991 A JP 23554991A JP 23554991 A JP23554991 A JP 23554991A JP H0552777 A JPH0552777 A JP H0552777A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の全反射蛍光X線分析装置についてX線
の入射角の基準を一致させ、この入射角の補正を正確に
行うことができる。 【構成】 全反射蛍光X線分析装置において、面方向
{100}のシリコンウェーハに照射したX線(WLβ
1)の回折強度が、このX線の垂直面の入射角に伴って
変化するとき、Si−Kαの強度(ISi)とW−Kαの
回折強度(IW)との比が、ある入射角で急変する現象
を見いだし、この現象をX線の入射角の基準の補正に応
用する。
の入射角の基準を一致させ、この入射角の補正を正確に
行うことができる。 【構成】 全反射蛍光X線分析装置において、面方向
{100}のシリコンウェーハに照射したX線(WLβ
1)の回折強度が、このX線の垂直面の入射角に伴って
変化するとき、Si−Kαの強度(ISi)とW−Kαの
回折強度(IW)との比が、ある入射角で急変する現象
を見いだし、この現象をX線の入射角の基準の補正に応
用する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハ表面の不純物
濃度を測定することができる全反射蛍光X線分析装置
(TXRF装置)の入射角補正方法に関する。
濃度を測定することができる全反射蛍光X線分析装置
(TXRF装置)の入射角補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの高集積度化が進むにし
たがって、シリコンウェーハ表面の清浄度を高めること
が要求されている。したがって、シリコンウェーハ表面
に付着する極微量な汚染物質も正確に管理しなければな
らないこととなる。
たがって、シリコンウェーハ表面の清浄度を高めること
が要求されている。したがって、シリコンウェーハ表面
に付着する極微量な汚染物質も正確に管理しなければな
らないこととなる。
【0003】このシリコンウェーハ上の微量金属汚染の
検出・評価装置としてTXRF装置がある。この装置
は、X線が物質面に対して非常に低い角度で入射する
と、X線がその物質表面で全反射することを利用したも
のである。すなわち、入射X線を試料に対して非常に低
い角度(例えば0.03度)で照射し、励起に寄与しな
いX線をサンプルホルダ面で全反射させて、蛍光X線を
半導体X線検出器(SSD)で検出するものである。
検出・評価装置としてTXRF装置がある。この装置
は、X線が物質面に対して非常に低い角度で入射する
と、X線がその物質表面で全反射することを利用したも
のである。すなわち、入射X線を試料に対して非常に低
い角度(例えば0.03度)で照射し、励起に寄与しな
いX線をサンプルホルダ面で全反射させて、蛍光X線を
半導体X線検出器(SSD)で検出するものである。
【0004】これまでは、このようなTXRF装置にお
いて、X線の入射角を変化させ、Si−Kαの蛍光X線
強度を測定し、図2に示すようなグラフを求め、このグ
ラフの変曲点をX線の入射角補正の基準としていた。す
なわち、シリコンウェーハを評価(不純物濃度の測定等
による評価)する場合、単一のTXRF装置で行う場合
はその基準(X線入射角)が単一であるため、多数のシ
リコンウェーハについて正確に評価することができる。
しかし、複数のTXRF装置を使用して評価を行うに
は、この基準がばらついており、装置間では正確な評価
ができない。そこで、複数の装置間で基準を統一するた
めに、図2の変曲点を用いて入射角の補正を行ってい
た。
いて、X線の入射角を変化させ、Si−Kαの蛍光X線
強度を測定し、図2に示すようなグラフを求め、このグ
ラフの変曲点をX線の入射角補正の基準としていた。す
なわち、シリコンウェーハを評価(不純物濃度の測定等
による評価)する場合、単一のTXRF装置で行う場合
はその基準(X線入射角)が単一であるため、多数のシ
リコンウェーハについて正確に評価することができる。
しかし、複数のTXRF装置を使用して評価を行うに
は、この基準がばらついており、装置間では正確な評価
ができない。そこで、複数の装置間で基準を統一するた
めに、図2の変曲点を用いて入射角の補正を行ってい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなTXRF装置において、図2に見られるように、S
i−Kαの回折強度の実測カーブは連続的に変化してお
り曖昧であって、この変曲点は一義的に、すなわちどの
入射角を基準として補正を行ってよいかが定まらなかっ
た。この結果、各TXRF装置ごとにX線の入射角の基
準が一致せず、この入射角の補正を正確に行うことがで
きないという課題があった。
うなTXRF装置において、図2に見られるように、S
i−Kαの回折強度の実測カーブは連続的に変化してお
り曖昧であって、この変曲点は一義的に、すなわちどの
入射角を基準として補正を行ってよいかが定まらなかっ
た。この結果、各TXRF装置ごとにX線の入射角の基
準が一致せず、この入射角の補正を正確に行うことがで
きないという課題があった。
【0006】
【課題を解決するための着眼点】そこで、本発明者は、
TXRF装置において、面方向{100}シリコンウェ
ーハに照射したX線(WLβ1)の回折強度が、このX
線の垂直面内の入射角に伴って変化するとき、Si−K
αの強度(ISi)とW−Lβの回折強度(IW)との比
が、ある入射角で急変する現象を見いだした。そこで、
本発明は、この現象をX線の入射角の基準の補正に応用
したTXRF装置の入射角補正方法を提供するものであ
る。
TXRF装置において、面方向{100}シリコンウェ
ーハに照射したX線(WLβ1)の回折強度が、このX
線の垂直面内の入射角に伴って変化するとき、Si−K
αの強度(ISi)とW−Lβの回折強度(IW)との比
が、ある入射角で急変する現象を見いだした。そこで、
本発明は、この現象をX線の入射角の基準の補正に応用
したTXRF装置の入射角補正方法を提供するものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、サンプルホルダに保持された試料に対して低角度で
X線を照射するX線照射機構と、試料から発生した蛍光
X線を検出するX線検出器と、を備えた全反射蛍光X線
分析装置を用いて、シリコンウェーハの垂直面内のX線
の入射角を変化させて、シリコンの蛍光X線強度および
入射X線の回折強度を測定し、この入射X線の回折強度
とシリコンの蛍光X線強度との比が不連続となる点を求
め、この不連続点の入射角をその分析角度補正の基準と
する全反射蛍光X線分析装置の入射角補正方法である。
は、サンプルホルダに保持された試料に対して低角度で
X線を照射するX線照射機構と、試料から発生した蛍光
X線を検出するX線検出器と、を備えた全反射蛍光X線
分析装置を用いて、シリコンウェーハの垂直面内のX線
の入射角を変化させて、シリコンの蛍光X線強度および
入射X線の回折強度を測定し、この入射X線の回折強度
とシリコンの蛍光X線強度との比が不連続となる点を求
め、この不連続点の入射角をその分析角度補正の基準と
する全反射蛍光X線分析装置の入射角補正方法である。
【0008】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載のシリコンが面方向{100}のシリコンウェー
ハで、このシリコンウェーハに照射されるX線がWLβ
線であり、その水平面内での入射方位が[011]であ
る全反射蛍光X線分析装置の入射角補正方法である。
に記載のシリコンが面方向{100}のシリコンウェー
ハで、このシリコンウェーハに照射されるX線がWLβ
線であり、その水平面内での入射方位が[011]であ
る全反射蛍光X線分析装置の入射角補正方法である。
【0009】
【作用】上記のように構成された全反射蛍光X線分析装
置(TXRF装置)の入射角補正方法にあっては、例え
ばTXRF装置の半導体X線検出器(ディテクタ)の直
下に、サンプルホルダに保持された面方向{100}の
シリコンウェーハを配置する。そして、TXRF装置の
X線照射機構により、このシリコンウェーハの表面に低
角度でX線を照射する。このとき、X線の入射方位はこ
のシリコンウェーハに対する水平面内での入射方向が
[011]とする。これにより発生する蛍光X線の強度
及び入射X線の回折強度をTXRF装置のディテクタに
よって測定する。そして、このシリコンウェーハの垂直
面内の入射角を変化させて、W(タングステン)の回折
強度と、このシリコンの蛍光X線強度と、の比が不連続
となる点を求める。この不連続点をX線の入射角の補正
の基準とする。すなわち、複数の装置を使用して回折強
度を測定した場合に、すべての装置にあってこの不連続
点は明確に求めることができ、この点、つまりこの入射
角は一義的に求められるものである。よって同一のウェ
ーハを用いて測定した、不連続点を示す入射角を基準と
して装置間の補正を行うことにより、シリコンウェーハ
の評価を複数の装置において正確に行うことが可能とな
る。
置(TXRF装置)の入射角補正方法にあっては、例え
ばTXRF装置の半導体X線検出器(ディテクタ)の直
下に、サンプルホルダに保持された面方向{100}の
シリコンウェーハを配置する。そして、TXRF装置の
X線照射機構により、このシリコンウェーハの表面に低
角度でX線を照射する。このとき、X線の入射方位はこ
のシリコンウェーハに対する水平面内での入射方向が
[011]とする。これにより発生する蛍光X線の強度
及び入射X線の回折強度をTXRF装置のディテクタに
よって測定する。そして、このシリコンウェーハの垂直
面内の入射角を変化させて、W(タングステン)の回折
強度と、このシリコンの蛍光X線強度と、の比が不連続
となる点を求める。この不連続点をX線の入射角の補正
の基準とする。すなわち、複数の装置を使用して回折強
度を測定した場合に、すべての装置にあってこの不連続
点は明確に求めることができ、この点、つまりこの入射
角は一義的に求められるものである。よって同一のウェ
ーハを用いて測定した、不連続点を示す入射角を基準と
して装置間の補正を行うことにより、シリコンウェーハ
の評価を複数の装置において正確に行うことが可能とな
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明に係るTXRF装置の入射角補
正方法の一実施例について、図1、図3、および、図4
を参照して説明する。
正方法の一実施例について、図1、図3、および、図4
を参照して説明する。
【0011】図4にTXRF装置の概略構成を示すよう
に、この装置はサンプルホルダ11を備え、このサンプ
ルホルダ11の上には面方向{100}のシリコンウェ
ーハ12が例えば静電チャック機構により固定、載置さ
れている。14はこのサンプルホルダ11の直上に配設
された半導体X線検出器(SSD)であって、そのカウ
ント値は計数回路15に入力されている。16はX線照
射管であって、Wのターゲットから励起した1次X線を
上記サンプルホルダ11に保持されたシリコンウェーハ
12に対して所定の低角度で入射するものである。17
はこのシリコンウェーハ12の入射X線に対する角度を
決定するために用いるシンチレーションカウンタであ
る。これらのX線照射管16とシンチレーションカウン
タ17とは、水平面内でこのサンプルホルダ11を挟ん
で互いに180度離間した位置に配設されている。な
お、18,19はスリットである。ここで、20はこれ
らの計数回路15およびシンチレーションカウンタ17
からの信号が入力されるコンピュータである。コンピュ
ータ20は、周知の構成であって、I/O、RAM、R
OM、CPU等によって構成されている。
に、この装置はサンプルホルダ11を備え、このサンプ
ルホルダ11の上には面方向{100}のシリコンウェ
ーハ12が例えば静電チャック機構により固定、載置さ
れている。14はこのサンプルホルダ11の直上に配設
された半導体X線検出器(SSD)であって、そのカウ
ント値は計数回路15に入力されている。16はX線照
射管であって、Wのターゲットから励起した1次X線を
上記サンプルホルダ11に保持されたシリコンウェーハ
12に対して所定の低角度で入射するものである。17
はこのシリコンウェーハ12の入射X線に対する角度を
決定するために用いるシンチレーションカウンタであ
る。これらのX線照射管16とシンチレーションカウン
タ17とは、水平面内でこのサンプルホルダ11を挟ん
で互いに180度離間した位置に配設されている。な
お、18,19はスリットである。ここで、20はこれ
らの計数回路15およびシンチレーションカウンタ17
からの信号が入力されるコンピュータである。コンピュ
ータ20は、周知の構成であって、I/O、RAM、R
OM、CPU等によって構成されている。
【0012】したがって、X線照射管16よりスリット
18を介してシリコンウェーハ12表面に、WのLβ1
線が低角度で入射されると、シリコンウェーハ12の表
面に存在する不純物の濃度に対応して蛍光X線が発生す
ることとなる。SSD14はこの蛍光X線の積分強度を
カウントし、計数回路15を介して、コンピュータ20
に出力している。
18を介してシリコンウェーハ12表面に、WのLβ1
線が低角度で入射されると、シリコンウェーハ12の表
面に存在する不純物の濃度に対応して蛍光X線が発生す
ることとなる。SSD14はこの蛍光X線の積分強度を
カウントし、計数回路15を介して、コンピュータ20
に出力している。
【0013】このとき、X線(W−Lβ1)の入射方位
はこのシリコンウェーハ12に対する水平面内での入射
方向が[011]とする(図3参照)。これにより発生
する蛍光X線の強度及び入射X線の回折強度をそのディ
テクタ14によって測定する。次に、このシリコンウェ
ーハ12の垂直面内の入射角を例えば0.005゜単位
で順番に変化させて、WのLβ1線の回折強度(IW)
と、このSi−Kα線の強度ISiと、を測定する。そし
て、WのLβ1線の回折強度(IW)とSi−Kα線の強
度ISiとの比が不連続となる点を求める。図1に示すよ
うに、この不連続点では、X線の入射角が0.09゜で
ある。この不連続点とは、入射角の測定単位当りの比の
変化量が大幅に変化した点である。この0.09゜は、
X線の入射角補正の基準として使用できる。すなわち、
本発明によると、X線の入射角補正の基準点は、明確に
1点(0.09゜)として求まり、複数の、例えばメー
カの異なる場合でもそれらのTXRF装置ごとに、この
基準点が異なることはない。
はこのシリコンウェーハ12に対する水平面内での入射
方向が[011]とする(図3参照)。これにより発生
する蛍光X線の強度及び入射X線の回折強度をそのディ
テクタ14によって測定する。次に、このシリコンウェ
ーハ12の垂直面内の入射角を例えば0.005゜単位
で順番に変化させて、WのLβ1線の回折強度(IW)
と、このSi−Kα線の強度ISiと、を測定する。そし
て、WのLβ1線の回折強度(IW)とSi−Kα線の強
度ISiとの比が不連続となる点を求める。図1に示すよ
うに、この不連続点では、X線の入射角が0.09゜で
ある。この不連続点とは、入射角の測定単位当りの比の
変化量が大幅に変化した点である。この0.09゜は、
X線の入射角補正の基準として使用できる。すなわち、
本発明によると、X線の入射角補正の基準点は、明確に
1点(0.09゜)として求まり、複数の、例えばメー
カの異なる場合でもそれらのTXRF装置ごとに、この
基準点が異なることはない。
【0014】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、TXRF装置において、X線の入射角の角度を正確
に各装置間の補正の基準として用いることができる。こ
のX線の入射角は多数のTXRF装置間で、ばらつかな
いようにすることができる。この結果、半導体産業にお
けるシリコンウェーハの評価に多大の効果をもたらすこ
とができる。
ば、TXRF装置において、X線の入射角の角度を正確
に各装置間の補正の基準として用いることができる。こ
のX線の入射角は多数のTXRF装置間で、ばらつかな
いようにすることができる。この結果、半導体産業にお
けるシリコンウェーハの評価に多大の効果をもたらすこ
とができる。
【図1】本発明の一実施例に係るWの積分強度とSiの
積分強度との比をX線の入射角との関係で示すグラフで
ある。
積分強度との比をX線の入射角との関係で示すグラフで
ある。
【図2】従来例に係るX線の入射角とWの積分強度また
はSiの積分強度との関係を示すグラフである。
はSiの積分強度との関係を示すグラフである。
【図3】本発明の一実施例に係るシリコンウェーハの水
平面内でのX線の入射方位を示す平面図である。
平面内でのX線の入射方位を示す平面図である。
【図4】本発明の一実施例に係る全反射蛍光X線分析装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
11 サンプルホルダ 12 シリコンウェーハ 14 ディテクタ 16 X線照射管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 悦郎 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内 (72)発明者 島貫 康 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項1】 サンプルホルダに保持された試料に対し
て低角度でX線を照射するX線照射機構と、試料から発
生した蛍光X線を検出するX線検出器と、を備えた全反
射蛍光X線分析装置を用いて、 シリコンウェーハの垂直面内のX線の入射角を変化させ
て、シリコンの蛍光X線強度および入射X線の回折強度
を測定し、 この入射X線の回折強度とシリコンの蛍光X線強度との
比が不連続となる点を求め、 この不連続点の入射角をその分析角度補正の基準とする
ことを特徴とする全反射蛍光X線分析装置の入射角補正
方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の試料が面方向{10
0}のシリコンウェーハで、このシリコンウェーハに照
射されるX線がWLβ線であり、その水平面内での入射
方位が[011]であることを特徴とする全反射蛍光X
線分析装置の入射角補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23554991A JPH0552777A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 全反射蛍光x線分析装置の入射角補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23554991A JPH0552777A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 全反射蛍光x線分析装置の入射角補正方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0552777A true JPH0552777A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16987631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23554991A Withdrawn JPH0552777A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 全反射蛍光x線分析装置の入射角補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0552777A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5457726A (en) * | 1993-10-07 | 1995-10-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Analyzer for total reflection fluorescent x-ray and its correcting method |
JP2009222463A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Rigaku Corp | 全反射蛍光x線分析装置 |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP23554991A patent/JPH0552777A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5457726A (en) * | 1993-10-07 | 1995-10-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Analyzer for total reflection fluorescent x-ray and its correcting method |
JP2009222463A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Rigaku Corp | 全反射蛍光x線分析装置 |
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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: 19981112 |