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      分析材料成份的方法和裝置的制作方法

      文檔序號:63261閱讀:510來源:國知局
      專利名稱:分析材料成份的方法和裝置的制作方法
      本發(fā)明涉及一種分析材料成份的方法和裝置,并涉及利用衍射對半導(dǎo)體材料成份的分析。
      “成份”一詞在此意指化學(xué)成份。
      存在很多可以分析材料的化學(xué)成份的方法,如X射線的發(fā)射特性或光致發(fā)光特性的方法。也存在各種衍射法,如X射線、電子束或中子束等衍射法。在這些方法中通常是測量材料的點陣參數(shù)(即點陣平面間的距離)。例如可以利用韋格定律(Vegard law)對材料進行測量,并且因此可以從這些測量值中計算出材料的成份。但是,用這種方法也存在很多問題。對于某些材料如SiGe,韋格定律不成立,根據(jù)此定律判斷成份會給出錯誤的結(jié)論。
      希望能夠分析半導(dǎo)體材料如III-V半導(dǎo)體材料、尤其是III-V四元半導(dǎo)體材料的成份。在這些成份中發(fā)現(xiàn)的帶隙的寬度變化使得它們適用于制造寬范圍波長上的發(fā)光二極管和激光器。能夠選擇具有理想帶隙和最小點陣失配的化合物的能力允許無應(yīng)力結(jié)構(gòu)的生長給予裝置設(shè)計者提供了相當(dāng)大的自由度。但是,精確控制化學(xué)成份的四元III-V化合物的生長是非常具有挑戰(zhàn)性的,主要的限制是缺乏可靠易行的確定這些材料的化學(xué)成份的方法。用于確定三元III-V外延層成份的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)是測量x射線衍射擺動曲線。此方法利用一層的x射線擺動曲線確定其點陣常數(shù),該常數(shù)可能之后涉及以韋格定律關(guān)系出現(xiàn)的化學(xué)元素的元素比例。對于四元化合物的情況,此技術(shù)不能提供唯一的解,因為III族或V族元素的比例都不知道。所以,傳統(tǒng)上采用的其它技術(shù)如光致發(fā)光提供能夠計算四元成份的輔助信息。但是對于這些技術(shù),成份和帶隙之間的精確關(guān)系通常不知道,并且諸如位置順序的影響也使分析結(jié)果復(fù)雜化。成份分析的更直接的技術(shù),如能量分散的x射線(EDX)分析和波長分散的x射線(WDX)分析也由于眾多x射線的強光譜干涉以及無力測量薄的掩埋層而受到限制。后一點在包含Al層的情形中是特別嚴(yán)重的,含Al的層暴露在空氣下迅速氧化并且因此被覆蓋。
      根據(jù)本發(fā)明的第一方面,包括一種確定晶態(tài)半導(dǎo)體材料的化學(xué)成份中不同化學(xué)元素E1~En的相對量的方法,該方法包括向晶態(tài)材料上衍射一個輻射光束,測量至少一個衍射峰的角度和在此衍射角的衍射光的輻射強度,通過處理器,利用從元素E1~En的輻射散射功率以及至少一個衍射峰的位置和強度推導(dǎo)出的值,確定晶態(tài)材料的化學(xué)成份中元素E1~En的相對量。
      該方法還包括使處理器進行一項運算,假設(shè)晶格類型是一種預(yù)定的類型(如立方晶系、兩層重復(fù)或三層重復(fù)等)。
      根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種分析半導(dǎo)體材料的化學(xué)成份的方法,包括用從能量源發(fā)出的能量輻射半導(dǎo)體材料,能量在半導(dǎo)體材料上衍射,衍射的能量被衍射到多個角度,衍射能量依賴于角度;在一個或多個預(yù)定的衍射角處檢測衍射能量的一個或多個部分;分析每個檢測到的部分以獲得表征每個部分的強度的參數(shù);利用表征強度的參數(shù)作為決定半導(dǎo)體材料的化學(xué)成份的因素。
      該方法還包括利用結(jié)構(gòu)知識如材料的晶體結(jié)構(gòu)以及材料中可能存在的元素決定材料的化學(xué)成份。
      在實際中,通常必須知道晶體結(jié)構(gòu)和材料中可能存在的被分析的元素。但是,衍射空間中的衍射峰的位置將告訴你晶體結(jié)構(gòu)的大約類型,并且在特定的條件下可能利用反射強度識別未知的元素。
      可以假設(shè)半導(dǎo)體材料只包括有限數(shù)量的預(yù)知化學(xué)元素,并且處理器可以在處理測得的輸入數(shù)據(jù)和儲存的元素散射功率值中進行運算,其中儲存的元素散射功率值只是假定存在的假設(shè)預(yù)知的有限數(shù)量的元素的散射功率。在處理器的儲存的元素散射功率存儲器中可以有其它的散射功率值,這些值不能進行對于比例確定的可允許的預(yù)期的化學(xué)元素的所選的有限合并的運算??梢约僭O(shè)該材料包括四種或更少的化學(xué)元素。
      該方法最好還包括確定材料層的成份,并利用層的厚度知識。該方法還可以包括確定在材料襯底上單層材料的成份。
      該方法最好還包括至少測量兩個衍射峰的位置或至少兩部分的衍射能量,并利用它們的位置知識確定化學(xué)成份。該方法可包括至少測量兩個位置處的衍射光束的強度或至少測量兩部分的衍射能量的強度,并利用此知識確定化學(xué)成份。
      每個或一些衍射峰,或每個或一些部分的衍射能量可以從一個(004)處的反射中得出。
      每個或一些衍射峰的強度,或表征每個或一些部分的衍射能量的強度的參數(shù)可以參考輻射束的強度或能量源發(fā)出的能量強度歸一化。當(dāng)材料包括在一個襯底上的一或多層時,每個或一些衍射峰的強度或表征每個或一些部分的衍射能量的強度的參數(shù)可以參考襯底衍射的衍射強度歸一化。
      該方法可以包括測量單個衍射峰的強度,或單個部分的衍射能量,并利用輻射的入射束的絕對強度的有關(guān)知識和測得的強度確定材料的化學(xué)成份。該方法可以包括測量兩個衍射峰的強度或兩部分的衍射能量??梢詮牟牧系囊粋€有關(guān)層上衍射一個峰或一部分,并從材料的襯底上衍射其它的峰或其它的能量部分。從襯底衍射的強度峰或能量部分可以用于校準(zhǔn)或歸一化從有關(guān)層衍射的強度峰或能量部分。
      從原理上說,只需要檢測單個衍射束的強度,只要入射束的絕對強度已知即可。然后從樣品的反射率中測得該層的成份。但是在實際中,測量從襯底的衍射強度并利用此強度校準(zhǔn)從有關(guān)層的衍射強度比較簡單。因而,測量襯底上一層的成份,通常要測量兩個峰值并確定它們的強度。
      處于不同衍射角的每個檢測部分的強度涉及到原子結(jié)構(gòu)、基本成份和材料厚度。我們知道分析半導(dǎo)體材料成份的實際方法可以根據(jù)對代表一個或多個衍射能量部分強度的參數(shù)的監(jiān)測和分析。利用這種方法,三元鋅混合物和六邊形及二元金剛石立方材料的測得成份直接依據(jù)于存在的基本種類、即不依賴于關(guān)于成份和晶格參數(shù)之間關(guān)系的假設(shè),如包含于維格定律中的那些假設(shè)。還將知道材料化學(xué)成份的分析通常不查找雜質(zhì),而是確定典型結(jié)晶體半導(dǎo)體材料中特定的預(yù)定合金元素的相對量。例如,可以知道元素X,Y和Z實際上是半導(dǎo)體中的唯一元素,可能知道或不知道它們的大致比例并且計算X∶Y∶Z的實際比例。
      本發(fā)明參照包括下列專利的現(xiàn)有技術(shù)US5 457 727(Phillips)該專利公開了一種檢測兩層不同材料之間的界面以及一層的成份的方法。它利用入射光束的掠射角得到從界面的掠射反射(而不是從原子平面的衍射)。為了確定成份,它們需要知道材料的折射率。這既可以通過進行單獨的實驗去測量,也可以假設(shè)(或猜測)。因為n隨著應(yīng)變狀態(tài)的變化而改變,所以該方法不適于用于確定已發(fā)生應(yīng)變的晶體或是具有應(yīng)變變化度的晶體成份。它也不適于對多孔的樣品作業(yè)。如果已經(jīng)確知材料的折射率,則此方法將依賴于層的化學(xué)成份,并且因此關(guān)于n的了解就是關(guān)于化學(xué)成份的了解,并且因此在執(zhí)行測試以確定成份上沒有太多的指示。
      GB2 169 480公開了一種判斷在晶態(tài)中存在多少樣品的方法,它與判斷晶體的化學(xué)成份完全不是一回事。
      GB2 166 630涉及一種聚晶樣品,但不涉及對半導(dǎo)體層的化學(xué)成份的判斷。
      US5 414 747(Ruud)涉及聚晶金屬涂層而不是單晶或半導(dǎo)體層。它不具有通過在準(zhǔn)禁角處的檢測而對化學(xué)成份敏感的能力。
      Ruud并不與識別半導(dǎo)體晶體的化學(xué)成份相關(guān),也不與如何制作半導(dǎo)體晶片或器件相關(guān)。Ruud確定多晶金屬層的成分乃是在這樣一種意義上,即與整個體積,位相成分相比有多少這種材料是以結(jié)晶形式存在的。
      GB2 289 833(Mitsubishi)采用借助衍射峰位置確定點陣參數(shù)的傳統(tǒng)技術(shù)。雖然它介紹了在已知的一個角測量衍射束的強度,但它沒說明利用該強度評價半導(dǎo)體層的化學(xué)成份。即使他們知道了強度,但Mitsubishi仍要依賴韋格定律。
      US498 294(US Govt)涉及成象缺陷,不評價晶體的化學(xué)成份。
      US4 575 922涉及檢測反射。雖然它測量衍射束的強度,但不用它確定化學(xué)成份。
      US4 144 450(Siemens)涉及一種不是單晶體或半導(dǎo)體材料的粉末衍射儀,雖然它測量峰處的強度,但它不用強度確定化學(xué)成份。
      材料可以是多成份半導(dǎo)體材料,可以是三元半導(dǎo)體材料(即其中有三種元素),可以是二元半導(dǎo)體材料,也可以是四元材料。該方法還包括在單衍射測量中測量表示四元半導(dǎo)體材料晶格參數(shù)的參數(shù),并且利用此參數(shù)和表示強度的參數(shù)提供對材料成份的估算。材料可以是IV族半導(dǎo)體材料,如包括Si,Ge或C或它們的組合。也可以是III-V半導(dǎo)體材料,即包括任何數(shù)量的II族元素和任何數(shù)量的VI元素的組合的化合物。材料也可以是III-V四元材料,如InAlAsSb,包括兩個III族元素和兩個V族元素;或如InPbSb,包括一個III族元素和三個V元素。該方法可包括在單衍射測量中測量一個表示四元半導(dǎo)體材料晶格參數(shù)的參數(shù),并利用此參數(shù)和表示強度的參數(shù)提供III族和V族元素的比例。因為有兩項信息是測量兩個參數(shù)所必須的,即測量強度和材料的晶格參數(shù)。該方法在分析四元半導(dǎo)體材料的成份百分比時提供優(yōu)于1%的精確度。這是用于制造包含這種材料的器件的層生長所需的控制水平。還采用標(biāo)準(zhǔn)化及集成技術(shù),并且對于例如由于材料的基底和其它層所致的特征之間的強度干涉效果應(yīng)該很穩(wěn)固,因為這可能會產(chǎn)生峰疊加。
      對于主要感興趣的半導(dǎo)體材料,已知晶體結(jié)構(gòu),并且至少在理論上每個原子元素將只占據(jù)晶體結(jié)構(gòu)中的特定位置。所以例如在III-V材料中,所有的III族元素將占據(jù)一個聚硅位置并且所有的V族元素將占據(jù)其它的位置。對于象GaAs這樣的具有閃鋅礦結(jié)構(gòu)的二元材料,對于III族和V族元素具有相同數(shù)量的晶格位置,并且因而Ga∶As為1∶1。如果把一個第二V族材料如Sb加到GaAs中產(chǎn)生四元化合物,則將取代V族晶格上的一些As。但是,III族和V族的比例將保持在1∶1。因此在As∶Sb的比例中存在不確定性。測量此不確定性的標(biāo)準(zhǔn)方法是測量材料中由增加較大的Sb原子所導(dǎo)致的晶格參數(shù)的改變。本發(fā)明提供一種確定As∶Sb比例的獨立的方法,它是根據(jù)由于增加Sb所致的散射強度的改變來確定As∶Sb比例。本發(fā)明還具有的一個優(yōu)點在于散射強度不受應(yīng)變的影響,不象晶格參數(shù)一樣。在四元材料的情況下,如InGaAsSb,假設(shè)III族元素與V族元素的比例為1∶1,但是現(xiàn)在不知道In∶Ga以及As∶Sb的比例。測量此材料的晶格參數(shù)不會給出唯一的解,因為可以不改變晶格參數(shù)地更改In∶Ga及As∶Sb的比例。但是,本發(fā)明證明,通過利用原子的測得的晶格參數(shù)和散射強度,可以唯一地獲得In∶Ga及As∶Sb的比例.另外,此創(chuàng)意可以延用到四元材料如InGaAlAsSb的情形中。還假設(shè)III族元素與V族元素的比例為1∶1,但此時In∶Ga、Al∶Ga和As∶Sb比例未知。通過使用兩個不同的反射以及晶格參數(shù)的測量,將應(yīng)該能夠確定所有的三個比例。
      半導(dǎo)體材料可以是一種合金。
      本方法可以用于分析至少局部發(fā)生應(yīng)變的半導(dǎo)體材料的成份。對于四元閃鋅礦和六邊形及二元金剛石立方材料,本方法獨立于半導(dǎo)體材料的應(yīng)變狀態(tài)。對于包括一層或多層沉積在一個襯底上的半導(dǎo)體材料,在任何一層或所有層與基底之間可能由于它們晶格參數(shù)的不同而存在失配。這種不同可能導(dǎo)致材料的應(yīng)變。的確,其它的機械作用可能在材料中導(dǎo)致應(yīng)變。需要知道應(yīng)變狀態(tài),以便依據(jù)晶格參數(shù)的測量確定材料的成份。
      因為在這些方法中可以在不知道晶格參數(shù)的情況下實現(xiàn)成份的估算,所以消除了通過測量材料單胞的精確形狀去知道應(yīng)變的需要。需要利用公知的對于立方晶體的X射線技術(shù)測量總的8倍晶體擺動曲線,以確定單元晶胞的形狀,并且因此可以利用此方法節(jié)省用于匯集四~八個量級的實驗數(shù)據(jù)的時間。利用本發(fā)明的方法分析成份可能花費兩小時的時間,而現(xiàn)有技術(shù)要花費十六小時的時間。
      半導(dǎo)體材料可以是晶體材料,例如立方晶系晶體材料。可以是單晶材料或多晶材料,或非晶材料。
      半導(dǎo)體材料可以摻雜。本方法可以分析摻雜的半導(dǎo)體材料如合金的成份。這對于摻雜劑成份高到足以影響晶格參數(shù)但不足以改變衍射能量的情形尤其有用。材料可以是固體、液體或氣體材料。
      衍射能量的每個或一些衍射峰或檢測部分可以處于從半導(dǎo)體材料的一個準(zhǔn)衍射禁角。對于單一成份的材料、即對于一種物質(zhì)組成的材料,不會發(fā)生光束從材料以一個特定的角衍射,即被禁止。對于化合物材料,即由兩種或多種物質(zhì)組成的材料,這種反射不會被完全禁止,即準(zhǔn)禁止。對于兩成份晶格類似,有特定的衍射方向,在該方向上沒有或基本沒有由于“網(wǎng)格結(jié)構(gòu)”而從不同原子衍射的輻射。給“主”晶體結(jié)構(gòu)增加一或兩個具有不同散射功率的原子將干擾衍射禁角,并且因為合金的/增加的原子以稍稍不同的方式對衍射做出貢獻,所以有一些輻射以不同的角度衍射,與替換晶體結(jié)構(gòu)中的原子不同。每個或一些準(zhǔn)禁止衍射可以是在(002)的反射或(006)的反射。
      以準(zhǔn)禁角(如果不在某些未知替換基本的晶格原子則將被禁止的角)衍射的輻射強度對存在的合金/不同原子的濃度/量-即晶格的化學(xué)組成非常敏感。這是因為在準(zhǔn)禁角的散射功率涉及主晶格原子的散射功率總和與替換原子的散射功率總和之差,此差值對每個原子的各自數(shù)量敏感。對于閃鋅礦晶格型的每個或一些準(zhǔn)禁止反射可以是從材料的(002)反射,或(006)反射,或這些反射的總和。對于立方晶系半導(dǎo)體材料,(002)和(006)反射可能具有比(004)反射對材料成份更高的敏感性。例如,(004)反射具有正比于在(004)平面中的原子的衍射功率的平均和的強度,而(002)反射具有正比于在(002)平面中的原子的衍射功率的平均差的強度。后者對半導(dǎo)體材料的成份的變化更敏感。
      在立方III-V四元半導(dǎo)體材料中,(002)反射強度依據(jù)III族和V族元素在(002)平面上的衍射功率差。該方法可以用于分析III-V四元半導(dǎo)體材料如InAlAsSb的成份。對于該材料的成份測量方法的精確度可以利用零A1含量范圍的“四元”InAsSb估定。這使得利用(004)反射將結(jié)果與常規(guī)的失配法計算的成份相比較,由此從反射強度中提供一個對包含在測量成份中的誤差的估定。對于四元化合物InAlAsSb,證實了正如預(yù)期的(002)反射的強度強烈依據(jù)III族的比例,由于In和Al之間較大的衍射功率。
      從半導(dǎo)體材料衍射的能量可包含各種特征,如一個或多個強度峰。檢測到的衍射能量的一個或一些部分可以包括一個強度峰。代表每個或一些部分的強度的參數(shù)可以是強度峰的集中區(qū)域,或峰的一部分。可以是峰的高度和/或峰的總寬度的最大值的一半(FWHM)??梢杂酶鞣N技術(shù)整化該區(qū)域,這些技術(shù)包括使用Simpson法則或Trapezium法則,或?qū)Ψ鍞M合一個函數(shù)。例如可以通過劃分檢測到的總集中強度或劃分干涉樣品的衍射峰的強度執(zhí)行參數(shù)的歸一化。這在希望把測得的強度與計算的強度比較時尤其有用。
      最好在材料的百分比組成中達到區(qū)域中的誤差低于0.1%。
      檢測到的能量部分或能量的一部分可以從材料反射和/或透過該材料。
      本方法的第二方面包括在檢測之前處理衍射能量的每個或一些部分??梢杂靡粋€或更多的光學(xué)元件處理每個部分。分析儀晶體可以用于處理每個部分。它用作減小檢測每個部分的檢測器的接收角,使得如果衍射能量中有兩個特征重疊,則可以把它們分開。
      對衍射能量每個部分的檢測可以在反射/透射的所有角度處進行。對衍射能量強度的檢測可以在一個或多個檢測角處進行。衍射能量強度在所有角可以不一致,但在某些特定的角度處可以顯示出一些特征,如特征峰。最好把每個檢測角選擇成檢測強度特征。當(dāng)從一個具體的平面或一組平面如材料的(002)平面衍射能量時,將只在一個角度處出現(xiàn)峰,但將擴展到一定角度范圍內(nèi),這是由于能量源的波長擴散、能量源的角度發(fā)散以及材料的精細程度。此角度范圍依據(jù)材料可以是幾弧度秒至1000。最好在一個或多個檢測角的角度范圍內(nèi)檢測衍射能量的每一部分。角度范圍最好大于或等于每一個平面或一組平面擴展的衍射能量的角度范圍??梢杂靡粋€或多個檢測器檢測衍射能量的每個衍射峰或每一部分。例如是閃爍檢測儀、正比計數(shù)器、固態(tài)檢測儀、膜或它們的任何組合。每個檢測儀將有一個有限的接收角、即可以檢測的衍射能量的一個角度范圍。每個檢測儀的接收角度最好大于或等于從材料的一個平面或一組平面衍射能量的擴展角度的角度范圍。
      該方法可包括利用對埋層深度以及埋層厚度的了解來判斷材料埋層的成份的方法。
      必須知道埋層的深度和埋層的厚度以利用衍射強度計算成份。這是因為衍射強度也依賴于層的深度和厚度。這些參數(shù)可以從衍射的其它特征得到或利用輔助技術(shù)測得。
      可以通過每個檢測器的運動在一個或多個角度處檢測衍射能量的每一部分。另外,或者可以通過材料的移動或擺動在一個或多個角度處檢測衍射能量的每一部分。后者產(chǎn)生所謂的擺動曲線。另外,或者可以通過能量源的移動在一個或多個角度處檢測衍射能量的每一部分。
      代替利用實質(zhì)上為單色的能量源和在一定的角度范圍內(nèi)移動每個檢測器,可以固定每個檢測器的位置并改變源的波長。除改變源的波長之外也還可以移動每個檢測器的位置。
      本方法還包括測量一個表示材料的晶格參數(shù)的參數(shù)。這最好是從能量源衍射能量的角度,即能量的反射/透射部分和材料中的平面之間的角度。材料中的不同層可以由于例如成份的變化而有不同的平面間隔。因為能量的衍射角依賴于晶格參數(shù),所以從材料各個層的衍射可以與包含相同原子種類的層區(qū)分開來。因而本方法可以用于分析埋層的成份,即具深度分辨率。這不可能利用其它的技術(shù)直接測量成份,因為不能區(qū)分來自感興趣的層外部的原子的信號。
      輻射束或能量源可包括例如X射線、電子或中子束。光束或能量源每個的波長最好是待分析的半導(dǎo)體材料的晶格間隔的量級。光束或能量源的強度的穩(wěn)定性在分析的時間范圍內(nèi)變化不超過0.1%。
      在一個優(yōu)選實施例中,X射線束用于輻射半導(dǎo)體材料。這可以通過X射線管產(chǎn)生。X射線可以有一個或多個波長。最好在0.5~2或3埃的范圍內(nèi)。X射線可以基本上是單色的,并且可以包括一個或多個特征X線,如K-αx射線??梢杂靡粋€或多個光學(xué)元件如一個或多個晶體或反射角部分地對光束單色化和/或整形。
      該方法可以用于檢查半導(dǎo)體材料的成份。該方法還包括將檢測到的材料成份與參考成份相比以判斷檢測到的成份是否等于或落入?yún)⒖汲煞葜車念A(yù)定范圍內(nèi),并且如果測得的成份落入范圍內(nèi)則產(chǎn)生第一輸出,如果測得的成份落到范圍之外則產(chǎn)生第二輸出。第一輸出可以是“肯定”輸出,第二輸出可以是“否定輸出”。此方法可能對檢查半導(dǎo)體材料在半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)線一端的成份尤其有用。關(guān)于參考的檢查可以與對可允許信號的測得信號比較,或者是存儲器中允許信號的一個范圍,或者可以包括用參考樣品實際進行衍射測試以產(chǎn)生進行檢查的值。該方法還可用于檢查在沉積下一層之前或之后的半導(dǎo)體材料層的成份。該方法還包括提供一種依據(jù)材料成份與參考成份的比較的信號。這可以反饋到半導(dǎo)體材料生產(chǎn)過程并用于改變后續(xù)材料的生產(chǎn)過程。
      本方法可以用于測試定律的有效性,如設(shè)計晶格參數(shù)和半導(dǎo)體材料成份的韋格定律。本方法還可用于分析材料的成份并測量一個表示材料晶格參數(shù)的參數(shù)。可以將結(jié)果與利用韋格定律計算的結(jié)果相比,從而判斷韋格定律對該材料的有效性。
      根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供一種分析半導(dǎo)體材料成份的裝置,該裝置根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法布置以進行操作。
      該裝置包括一個衍射儀。在此裝置中檢測器的角度檢測精度不必象常規(guī)的衍射儀那樣高。因此此裝置的成本可以很大的降低。另外,如果把衍射儀設(shè)計成象檢測器一樣地檢查半導(dǎo)體材料/晶片的成份那樣固定或可在有限的位置范圍內(nèi)移動,則可以在計算機的控制之下工作。這比制造一個全自由度的運動衍射儀更便宜。
      根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供一種成份測量系統(tǒng),該系統(tǒng)布置成根據(jù)本發(fā)明的第一方面分析半導(dǎo)體材料的成份,并且將此成份與參考成份相比較。
      根據(jù)本發(fā)明的第五方面,提供一種分析多組份材料的成份的方法,包括具有能量源的能量的輻射材料,能量從該材料衍射,檢測衍射能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得一個表示每部分強度的參數(shù)。
      根據(jù)本發(fā)明的第六方面,提供一種分析四元材料成份的方法,包括具有能量源的能量的輻射材料,能量從該材料衍射,檢測衍射能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得一個表示每部分強度的參數(shù)。
      本方法包括測得一個表示材料晶格參數(shù)的參數(shù)以及一個表示能量源的能量從材料衍射的強度的參數(shù)。
      根據(jù)本發(fā)明的第七方面,提供一種分析單晶材料的成份的方法,包括具有能量源的能量的輻射晶體,能量從該材料衍射,檢測衍射能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得一個表示每部分強度的參數(shù)。
      根據(jù)本發(fā)明的第八方面,提供一種分析至少部分發(fā)生應(yīng)變的材料的成份的方法,包括具有能量源的能量的輻射材料,能量從該材料衍射,檢測衍射能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得一個表示每部分強度的參數(shù)。
      根據(jù)本發(fā)明的第九方面,提供一種分析材料成份的方法,包括具有能量源的能量的輻射材料,能量從該材料衍射,檢測以準(zhǔn)禁角衍射的能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得一個表示每部分強度的參數(shù)。
      根據(jù)本發(fā)明的第十方面,提供一種測試有關(guān)晶格參數(shù)的定律有效性和半導(dǎo)體材料成份的方法。
      本方法可以用于測試韋格定律的有效性。該方法還可以用于分析半導(dǎo)體材料的成份,并測量一個表示材料晶格參數(shù)的參數(shù)??梢园呀Y(jié)果與利用例如韋格定律計算的結(jié)果相比以判斷該定律對該材料的有效性。
      根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,提供一種制造半導(dǎo)體晶片的方法,包括制造一個半導(dǎo)體晶片,根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法分析晶片的成份并蝕刻晶片以制造該晶片。
      下面將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述,其中

      圖1是根據(jù)本發(fā)明第二方面的裝置示意圖;圖2是關(guān)于具有40nmInAs蓋層的InAs襯底上200nmInAlAsSb層的歸一化的(002)反射強度與失配度以及In百分?jǐn)?shù)的三維曲線圖;圖3是關(guān)于具有40nmInAs蓋層的InAs襯底上200nmInAlAsSb層的歸一化的(004)反射強度與失配度以及In百分?jǐn)?shù)的三維曲線圖;圖4是從圖2中0.18%失配度處截取的歸一化的(002)反射強度與失配度以及In百分?jǐn)?shù)的二維曲線圖;圖5(a)對于InAsSb的第一層a在(002)反射的雙晶擺動曲線圖;圖5(b)對于InAsSb的第二層b在(002)反射的雙晶擺動曲線圖;圖6是從圖2中截取的歸一化的(002)反射強度和關(guān)于Sb百分?jǐn)?shù)的曲線;圖7是關(guān)于InAsSb的復(fù)蓋三元層a和b相對采用的集中窗的大小的所計算的Sb百分?jǐn)?shù)曲線;和圖8是GaAs或ImAs單元晶胞示意圖。
      裝置包括一個具有圖1所示一般組件的衍射儀。衍射儀可以是Bede scientific D3高分辨率衍射儀,具有一個旋轉(zhuǎn)陽極源或一個利用標(biāo)準(zhǔn)密封管X射線源及Gobel反射鏡工作的Bruker D5000 HR衍射儀。每個包括一個X射線源,一個樣品臺2和一個用于檢測從樣品衍射的x射線的檢測器4,樣品臺2上安放一個準(zhǔn)備分析的半導(dǎo)體材料樣品3。檢測器是一個閃爍檢測器。X射線源包括一個入射到銅靶6上的電子束5,銅靶產(chǎn)生特征x射線束7。射線束穿過一個光學(xué)元件8,該光學(xué)元件對射線束7單色化并整形。光學(xué)元件是一個Si(220)四反射單色儀(Bruker衍射儀)。它選擇K-α特征x射線的一部分輸出。所得的基本上為單色的x射線束入射到樣品上,在那兒被衍射。樣品的大小處于100微米~幾十毫米的范圍。此裝置提供高的光子計數(shù)和高的源穩(wěn)定性,允許在合理的計數(shù)時間內(nèi)(大約2s/數(shù)據(jù)點)收集高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
      通過在大約800弧微秒的范圍內(nèi)通過擺動樣品而測量擺動曲線、即強度-角度曲線9。這樣允許收集延伸的數(shù)據(jù)范圍以確保在擺動曲線中包括具有顯著強度的所有特征,從而允許數(shù)據(jù)的精確歸一化。
      四元和三元半導(dǎo)體材料用作樣品。四元和三元外延層沉積到VGV80H MBE系統(tǒng)中。該層由200nm厚的InAlAsSb或InAsSb在450℃的生長溫度和1.1μmhr-1的生長率下沉積到2英寸的InAs襯底上組成。因為四元樣品是一種包含化合物的Al,所以40nm的InAs蓋層也沉積到整個結(jié)構(gòu)上以防止該層在空氣中氧化。蓋層的存在還使得能夠?qū)Ω郊訉舆吘壓穸鹊挠绊懽龀龀煞轀y量穩(wěn)定性的評估。
      測得的擺動曲線包括數(shù)個對應(yīng)于來自樣品各個層和襯底的入射x射線的衍射的峰。為了分析樣品的成份,通過在以層峰的最高點為中心的窗之上集中而評估(002)準(zhǔn)禁反射峰的強度。
      利用對稱的(004)反射從單元晶胞的四方晶系畸變中估算樣品的層的應(yīng)變狀態(tài),從而給出垂直于襯底表面的晶格參數(shù),并利用非對稱的(444)反射給出平行于襯底表面的晶格參數(shù)。此分析表明所有的層100%變應(yīng),并且從擬合的(004)反射的峰位置導(dǎo)出的成份的估算不受應(yīng)力松弛的影響。層厚度也可通過擬合(004)擺動曲線而確定。
      利用商業(yè)軟件RADS根據(jù)TaKagi-Taupin方程執(zhí)行X射線擺動曲線模擬。這些計算給出衍射能量的全部動態(tài)計算并考慮光束調(diào)節(jié)光學(xué)。
      為了能夠比較計算出的強度和實驗數(shù)據(jù),通過在擺動曲線下用總集中強度除每個點對每個測得的擺動曲線歸一化。由此程序引入的誤差可以忽略,只要收集了足夠大衍射角度范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)以確保從(002)平面衍射的x射線的大部分被檢測到。
      從x射線擺動曲線抽取實驗參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法是利用全動態(tài)模擬的實驗數(shù)據(jù)的模擬和擬合。同時考慮計算,并在精確再現(xiàn)峰形狀中從理論上再現(xiàn)諸如“衍射牽引”這樣的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象是由于例如不包括源的能量發(fā)散以及諸如噪音數(shù)據(jù)這樣的實驗問題引起的,并且晶片曲率可能嚴(yán)重反射影響數(shù)據(jù)擬合的精度。另外,由于結(jié)構(gòu)中的附加層如Pendellosung或厚度邊緣而發(fā)生的干涉效果將導(dǎo)致峰強度測量中由特定的平面組帶來的問題。在對于這些問題穩(wěn)定的進行數(shù)據(jù)分析的方法中,在以峰的最高點為中心的窗上集中對于該層的(002)準(zhǔn)禁止反射/衍射峰強度。只要此集中窗適于做成包括(002)強度的有效百分?jǐn)?shù)的大小,但沒有大到包括擺動曲線中其它結(jié)構(gòu)做出的顯著結(jié)果,則測得的強度應(yīng)該對精確的峰形狀不太敏感。
      圖2是關(guān)于具有40nmInAs蓋層的InAs襯底上200nmInAlAsSb的歸一化的(002)反射強度與失配度以及In百分?jǐn)?shù)的三維曲線圖。正如所預(yù)料的,由于In和Al之間很大的衍射功率差,可以看到(002)強度與III族物種強烈的依賴關(guān)系。例如,在0.18%的失配度下,In百分?jǐn)?shù)中20%的變化給出(002)強度75%的變化。這與圖3所示的模擬并歸一化的(004)強度中只有6%的變化相對照。沿圖2的失配軸,對(002)反射強度中的變化的主要成份來自于襯底的衍射峰周圍的散射強度。這被看做強度在低失配下的強增長。來自于由包含在此計算中的40nm的InAs所致的厚度邊緣的沿失配軸的成份也被看做強度在0.4%失配度周圍的輕微上升。這種由于厚度邊緣的效果在(004)反射(圖3)中更明顯。在這種情況下,大約是(002)峰的襯底峰和層峰值之間角度的兩倍的峰值位移允許包括沿失配軸的厚度邊緣的全部振蕩。
      圖4是從圖2中0.18%失配度處截取的歸一化的(002)反射強度與失配度以及In百分?jǐn)?shù)的二維曲線圖。利用一個50弧度秒的集中窗測量此曲線圖中標(biāo)繪的對于該層的(002)峰的集中強度。由此數(shù)據(jù)估算該層的成份是In0.873Al0.127AS0.855Sb0.145。此值與成份合理一致。由該層的失配度和從反射高能量電子衍射(RHEED)測得的III族通量計算的In0.86Al0.14AS0.85Sb0.15在沉積之前振蕩,并假設(shè)一個對III族元素的粘附系數(shù)。
      如前所述,要通過其它計數(shù)精確測量四元層的成份非常困難。因此,為了獲得在實驗的準(zhǔn)禁止衍射(002)強度與計算的(002)數(shù)據(jù)匹配過程中產(chǎn)生的誤差的估算,生長兩個完全應(yīng)變的InAsSb層。圖5(a)和5(b)中分別示出了對于層a和層b在(002)反射的雙晶擺動曲線。圖6是從圖2中截取的對于100%層(002)反射強度和Sb百分?jǐn)?shù)的曲線。此曲線用于估算圖5中所示的四元層成份,并且比較這些值,利用韋格定律和從它們的(004)反射測得的層失配度確定成份。利用(002)峰的強度測得的InAsSb的成份對于a層和b層分別是InAs99.2Sb0.8和InAs97.4Sb2.6。利用標(biāo)準(zhǔn)x射線技術(shù)計算的這些層的成份對于a層是InAs99.1Sb0.9,對于b層是InAs97.3Sb2.7。這兩項技術(shù)對于兩層的差是0.1%。在層a的情況下,考慮到圖5(a)中所示的(002)反射和襯底峰在極低失配度下的強干涉,這種程度的一致多少有點令人驚訝。但是,這種好的符合證明了集中技術(shù)對峰形變化的穩(wěn)定性。
      圖7是關(guān)于如何計算具有不同寬度集窗的層a和b與變化的曲線圖。此圖再一次證明了此項技術(shù)對擺動曲線中不同特征之間干涉的影響不敏感。與從圖6中測得的層的真實成份的最大偏差是0.2%。對于最大的集中窗出現(xiàn)這種情況,包括(002)峰的尾部并因而包含其它源對強度的顯著貢獻。
      圖8是GaAs或ImAs單元晶胞示意圖。利用以正確的布拉格角輻射入射,從(004)平面的衍射具有一個很強的強度,因為從平面80、81、82、83和84的散射都同相并且Ga原子從平面的散射與As原子從平面的散射同相。
      對于從標(biāo)號為82的002平面的散射,結(jié)構(gòu)上與從平面80、82和84的散射同相,而且原子從平面81和83的散射彼此同相,從平面80、82和84的散射不同相。所以在特定方向的散射強度是Σ(f1--f2)2,其中f1和f2是Gallium(f1)和Arsenic(f2)的散射功率。
      在一個立方晶胞中,相同材料的所有原子Σ(f1--f2)=0,因為f1=f2。在二元半導(dǎo)體合金如純GaAs中不為零,但小于來自(004)面的信號Σ(f1-f2)2。
      但是,如果f1’s和/或f2’s中的一些因為用Ga和/或As替換其它的合金原子(如Al替換Ga,Sb替換As),則通過原子濃度的很小變化就會顯著地改變Σ(f1-f2)2,其中原子具有不同于初級晶格的散射功率。
      類似地,在用Al替換In和/或用Sb替換As使得InAs晶體中,可以通過利用散射角以及散射強度信息得出Al/In和/或As/Sb比例,導(dǎo)出四元合金的化學(xué)成份。
      有這樣的設(shè)想,在制造半導(dǎo)體晶體中有一種被設(shè)置成這樣的機器,通過利用本發(fā)明檢查晶體的化學(xué)成份而檢查什么是實際制作的,什么是希望制作的。因此知道在什么角度測量所期望的衍射峰(是否是(002)、(006)、(004)或其它的),并且一般可以在擺動測試之前把檢測器和x射線發(fā)射器定位在正確的位置。然后可以進行衍射峰位置/角度和在峰情況下的強度的測量并可以產(chǎn)生一個測量成份??梢葬槍υ试S的成份范圍手工或利用計算機的自動檢查測得的成份。在一個實施例中,計算機控制測試并給出“合格”或“不合格”的回答。很清楚,在半導(dǎo)體晶片制造商處理半導(dǎo)體晶片中有一些不是正確預(yù)定的化學(xué)成份。如果晶片通過控制測試,則可繼續(xù)后面的制作/處理步驟。
      該系統(tǒng)可以產(chǎn)生絕對濃度的打印/制作一個特定晶體或一批晶體。
      需要對執(zhí)行程序的數(shù)據(jù)載體進行保護,其中程序用于控制本發(fā)明的裝置。
      還將理解本發(fā)明至少在一個實施例中允許利用準(zhǔn)禁角衍射的強度測量立方晶系的四元和三元半導(dǎo)體合金、尤其是III-V合金的化學(xué)成份,從而確定例如外延層的化學(xué)成份,準(zhǔn)禁角衍射例如是(002)或(006)反射。
      本發(fā)明允許在不知道三元相的任何體晶格參數(shù)的情況下確定一層的成份。這在得不到高純度體單晶時、例如AlAs的情況下有用。
      如四元化合物的晶體成份可以通過利用峰分離和峰強度的單x射線測量確定。
      此項技術(shù)允許在摻雜的三元合金中進行成份判定,摻雜物的水平高到足以影響晶格參數(shù)但不足以改變散射強度??梢苑治霰〉穆駥印?br>還應(yīng)理解可以在單項測試中判斷化學(xué)成份,不必在確定化學(xué)成份之前測試材料的其它特征/參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)中所需的前8對晶體擺動曲線相比,本發(fā)明在測試樣品時節(jié)省了相當(dāng)多的時間。
      權(quán)利要求
      1.一種分析半導(dǎo)體材料的化學(xué)成份的方法,包括用能量源的能量輻射半導(dǎo)體材料,能量從該半導(dǎo)體材料衍射,檢測衍射能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得一個表示每部分強度的參數(shù),并利用對衍射能量部分的位置和/或強度的了解確定半導(dǎo)體的化學(xué)成份。
      2.一種確定晶體半導(dǎo)體材料的化學(xué)成份中不同化學(xué)元素E1至En的相對量的方法,方法包括從晶體材料衍射輻射束并至少測量一個衍射峰的角度和在該衍射角處的衍射輻射強度,并通過使用從元素E1至En的輻射散射功率和至少一個衍射峰的位置和強度導(dǎo)出的值利用處理器確定晶體材料的化學(xué)成份中元素E1至En的相對量。
      3.如權(quán)利要求
      1或2所述的方法,其中、每個或一些衍射峰、或衍射能量的每個或一些部分處于半導(dǎo)體材料的準(zhǔn)禁衍射角。
      4.如權(quán)利要求
      2所述的方法,其中、準(zhǔn)禁衍射的每個或一些是在(002)的反射。
      5.如權(quán)利要求
      2或3所述的方法,其中,準(zhǔn)禁衍射的每個或一些是在(006)的反射。
      6.如權(quán)利要求
      1或2所述的方法,其中,每個或一些衍射峰、或衍射能量的每個或一些部分是在(004)反射的結(jié)果。
      7.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,包括利用對材料結(jié)構(gòu)的了解和材料中可能存在的元素確定材料的化學(xué)成份。
      8.如權(quán)利要求
      2或權(quán)利要求
      2的任何直接或間接從屬權(quán)利要求
      所述的方法,其中,假設(shè)晶體半導(dǎo)體材料只包括有限數(shù)量的已預(yù)知的化學(xué)元素,并且處理器在測得的輸入數(shù)據(jù)和儲存的元素散射功率值的處理中進行操作,其中儲存的元素散射功率值只是假定存在的元素的已預(yù)知的假設(shè)有限數(shù)量的散射功率。
      9.如權(quán)利要求
      8所述的方法,其中,假設(shè)材料包括四種或較少的化學(xué)元素。
      10.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,包括判斷材料層的成份并利用對層厚的了解或被分析層厚度的假設(shè)。
      11.如前述權(quán)利要求
      1~10任一所述的方法,包括判斷材料襯底上單層材料的成份。
      12.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,包括測量至少兩個衍射峰或至少兩部分衍射能量的位置,并利用對它們位置的了解判斷半導(dǎo)體材料的化學(xué)成份中化學(xué)元素的相對量。
      13.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,包括測量至少兩個位置處的衍射束強度或測量至少兩部分衍射能量的強度,并利用這些測量值判斷半導(dǎo)體材料的化學(xué)成份。
      14.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,包括測量兩個衍射峰或兩部分衍射能量的強度。
      15.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,其中,半導(dǎo)體材料是一種四元半導(dǎo)體材料。
      16.如前述權(quán)利要求
      1~14任一所述的方法,其中,半導(dǎo)體材料是一種三元半導(dǎo)體材料。
      17.如權(quán)利要求
      15所述的方法,還包括測量或假設(shè)一個表示四元半導(dǎo)體材料的晶格參數(shù)的一個參數(shù),并利用此參數(shù)和衍射峰的強度或表示強度的參數(shù)在單衍射測量中提供對材料成份的估算。
      18.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,其中,半導(dǎo)體材料是一種III-V半導(dǎo)體材料。
      19.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,其中,分析至少部分發(fā)生應(yīng)變的半導(dǎo)體材料的成份。
      20.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,其中,半導(dǎo)體材料是一種單晶材料。
      21.如前述權(quán)利要求
      1或權(quán)利要求
      1的任何直接或間接的從屬權(quán)利要求
      所述的方法,其中,參數(shù)被歸一化。
      22.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,其中,以低于或等于0.1%的誤差分析半導(dǎo)體材料化學(xué)成份的每種化學(xué)元素的百分比。
      23.如前述權(quán)利要求
      1或權(quán)利要求
      1的任何直接或間接的從屬權(quán)利要求
      所述的方法,其中,對衍射能量的檢測在一個或多個檢測角處進行,或在一個或多個檢測角周圍的范圍內(nèi)進行。
      24.如前述權(quán)利要求
      1或權(quán)利要求
      1的任何直接或間接的從屬權(quán)利要求
      所述的方法,其中,通過移動一個或多個檢測器或通過移動或擺動半導(dǎo)體材料而在一個或多個檢測角處檢測衍射能量。
      25.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,還包括測量一個表示半導(dǎo)體材料晶格參數(shù)的參數(shù)。
      26.如前述權(quán)利要求
      25所述的方法,該方法用于分析半導(dǎo)體材料中掩埋的非表面層的成份。
      27.如前述任一權(quán)利要求
      所述的方法,還包括比較半導(dǎo)體材料的檢測成份與參考成份,以判斷檢測到的成份是否等于參考成份或是參考成份附近預(yù)定范圍內(nèi)的成份,并且如果測得的成份處于該范圍之內(nèi)則產(chǎn)生第一輸出,如果測得的成份處于該范圍之外則產(chǎn)生第二輸出。
      28.一種分析至少部分發(fā)生應(yīng)變的材料的成份的方法,包括用能量源的能量輻射半導(dǎo)體材料,能量從該材料衍射,檢測衍射能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得表示每部分位置和/或強度的參數(shù)。
      29.一種分析材料成份的方法,包括用能量源的能量輻射材料,能量從該材料衍射,檢測包括準(zhǔn)禁止反射的衍射能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得表示每部分位置和/或強度的參數(shù)。
      30.化學(xué)成份分析裝置,包括一個樣品保持器,一個能量束源,一個或多個檢測器,一個控制器和一個處理器,控制器用于控制能量束源,檢測器用于將能量束輻射到固定在樣品保持器中的樣品上并檢測一個衍射角的衍射能量,檢測器與處理器耦合,以使處理器與代表衍射峰位置和衍射峰強度的信號一起使用,并且把處理器設(shè)置成使得在使用中它使用檢測到的信號與假設(shè)在樣品中存在的預(yù)定元素和假設(shè)存在的元素原子的散射功率結(jié)合或依賴于預(yù)定元素散射功率的因子,以便估算樣品的化學(xué)成份中預(yù)定的化學(xué)元素的相對量。
      31.如權(quán)利要求
      30所述的裝置,該裝置具有一個適用于使用戶能夠識別假設(shè)化學(xué)元素存在于被分析的樣品中的處理器的元素選擇輸入器,因此,化學(xué)元素散射功率或依賴于散射功率的因子被處理器用于確定樣品中化學(xué)元素的相對量,處理器還適用于根據(jù)與從檢測器測得的輸入變量和一子組元素散射功率或從較大組儲存元素散射功率選擇的導(dǎo)出值或?qū)С鲋?,由操作元素選擇輸入器選擇的子組一起工作。
      32.如權(quán)利要求
      30或31所述的裝置,其中樣品保持器,能量束源和檢測器予設(shè)置在預(yù)定位置,該予定位置彼此按這樣的一種關(guān)系相關(guān),即對于已知類型的樣品配置至少一個檢測器,以便在準(zhǔn)禁衍射角檢測。
      33.半導(dǎo)體晶片檢查裝置,包括如權(quán)利要求
      30~32之一所述的裝置。
      34.一種載運程序的數(shù)據(jù)載體,運行程序時檢測裝置被用于能夠執(zhí)行權(quán)利要求
      1~29任一所述的方法,或者當(dāng)程序被下載到檢測裝置的控制計算機中時用于提供權(quán)利要求
      30~33任一所述的裝置。
      35.一種用于分析半導(dǎo)體材料成份的裝置,被設(shè)置成根據(jù)權(quán)利要求
      1~29任一所述的方法使用。
      36.一種成份測量系統(tǒng),被設(shè)置成根據(jù)權(quán)利要求
      1~2任一所述的方法分析半導(dǎo)體材料的成份,并且將分析結(jié)果與基準(zhǔn)對比或輸出分析的結(jié)果。
      37.一種制作半導(dǎo)體晶片的方法,包括制作一個半導(dǎo)體晶片,根據(jù)權(quán)利要求
      1~29任一所述的方法分析晶片的成份以測試是否通過或通不過成份分析測試,并且如果晶片具有預(yù)定參數(shù)內(nèi)的成份,則對晶片執(zhí)行制作操作以制造晶片,如果晶片具有預(yù)定參數(shù)范圍以外的成份,則排出晶片以進行進一步處理或制作操作,排出的晶片至少不經(jīng)受它們已經(jīng)通過的一項處理步驟。
      38.如權(quán)利要求
      37所述的方法,其中,通過成份分析測試的晶片和/或按此晶片制造的晶片附帶有表示它們通過測試或給出它們成份分析的詳情的數(shù)據(jù)。
      專利摘要
      本發(fā)明公開了一種分析半導(dǎo)體材料的成份的方法,包括用能量源的能量輻射半導(dǎo)體材料,能量從該半導(dǎo)體材料衍射,檢測衍射能量的一部分或多部分,并分析每個檢測到的部分以獲得一個表示每部分強度的參數(shù),并利用對衍射能量部分的位置和/或強度的了解來確定半導(dǎo)體的化學(xué)成份。檢測到的每部分衍射能量可以是從材料衍射的準(zhǔn)禁止反射,可以是從材料衍射的(002)反射或(006)反射。對每部分衍射能量的檢測可以在一個或多個檢測角(9)處進行,或者在衍射能量源的所有反射/透射的角處進行,或在一個或多個角度的范圍內(nèi)進行。能量源可包括x射線管產(chǎn)生的x射線,可以用一個或多個檢測器(4)檢測衍射能量的每部分。
      文檔編號G21K1/06GKCN1354832SQ00807666
      公開日2002年6月19日 申請日期2000年3月15日
      發(fā)明者D·J·瓦利斯, A·M·凱爾, M·T·埃梅尼 申請人:秦內(nèi)蒂克有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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