CN102918639A - 附有薄膜的晶片的膜厚分布测定方法 - Google Patents

附有薄膜的晶片的膜厚分布测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种附有薄膜的晶片的评价方法，其计算在基板的表面上具有薄膜的附有薄膜的晶片的前述薄膜的膜厚分布，其特征在于，通过向前述附有薄膜的晶片表面的部分区域上照射单波长λ的光，并检测前述区域的反射光，测定将前述区域分割为多个的每个像素的反射光强度，从而求得前述区域内的反射光强度分布，并根据该反射光强度分布，计算前述区域内的薄膜的膜厚分布。由此，提供一种附有薄膜的晶片的评价方法，其能以低成本简便地且以充分的空间分辨率，对整个晶片进行影响元件的微薄膜（SOI层）膜厚分布的测定。

Description

附有薄膜的晶片的膜厚分布测定方法
技术领域
本发明涉及一种附有薄膜的晶片的评价方法，其是计算制作半导体元件所使用的附有薄膜的晶片的膜厚分布，尤其涉及一种计算绝缘衬底上的硅(Silicon-On-Insulator，SOI)层膜厚分布的评价方法。
背景技术
近年来，伴随着设计规则的细微化，用于制作SOI元件、尤其是用于制作全耗尽SOI(Fully Depleted SOI，FD-SOI)元件的SOI晶片的SOI层膜厚分布，开始影响到元件制造工序，甚至影响到晶体管特性。在集成电路中，使构成电路的晶体管的特性均匀，较为重要。
现有的膜厚测定方法，当计算在基板的表面上具有薄膜的附有薄膜的晶片上的薄膜的膜厚分布时，一般是利用椭圆偏振光谱法(spectroscopicellipsometry)、反射光谱法，测定每个点的膜厚，但是，市售的膜厚分布测定装置，还不能够以1μm左右的分辨率，对大范围的面进行膜厚分布测定。
在利用椭圆偏振光谱法、反射光谱法的点测定中，通过对每个测定点，获取某波长范围（通常为可见光区）的光谱，针对该光谱与模型膜结构匹配，来求得各测定点的膜厚。因此，如果以1μm左右的分辨率进行测定，由于测定点数量过度增加，因此，从计算量及时间的限制来看，无法实际测定。
并且，由于为了进行光谱测定，宽波长范围的波长区域必不可少，因此，提高空间分辨率来进行多点膜厚测定，在实际上是不可能的。因此，作为可以利用这些方法一并测定整个晶片的装置，当前只存在空间分辨率为几百微米左右的装置。
这样一来，需要一种附有薄膜的晶片的评价方法，所述评价方法能以高精度、低成本且简便地，对整个晶片进行薄膜尤其是SOI层的膜厚分布的测定。
而且，在专利文献1中，公开了一种技术，其是向SOI上照射白光，按照各波长将反射光分光，并根据波长的干扰信息来计算SOI层膜厚；在专利文献2中，记载有以下事项：向不足1μm的SOI层上照射488nm的激光，检测它的正反射光，并根据与照射光的干扰条纹，检查面内的膜厚偏差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-343842号公报
专利文献2：日本特开平08-264605号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，提供一种附有薄膜的晶片的评价方法，所述评价方法能以高精度、低成本且简便地，对整个晶片进行影响元件的微薄膜（SOI层）膜厚分布的测定。
为了解决上述课题，本发明提供一种附有薄膜的晶片的评价方法，计算在基板的表面上具有薄膜的附有薄膜的晶片的前述薄膜的膜厚分布，所述附有薄膜的晶片的评价方法的特征在于：通过向前述附有薄膜的晶片表面的部分区域上照射单波长λ的光，并检测前述区域的反射光，测定将前述区域分割为多个的每个像素的反射光强度，从而求得前述区域内的反射光强度分布，并根据该反射光强度分布，计算前述区域内的薄膜的膜厚分布。
这样一来，通过使用评价方法，由于将照射光的波长限定为单一波长，因此，计算量较少即可进行，能以低成本、简便地且以充分的空间分辨率，对整个晶片进行薄膜的膜厚分布的测定，其中，该评价方法是通过选择适宜的单波长λ的光，向附有薄膜的晶片表面的部分区域照射该单波长λ的光，并检测该区域的反射光，测定将该区域分割为多个的每个像素的反射光强度，从而求得所述区域内的反射光强度分布，并根据该反射光强度分布，计算所述区域内的薄膜的膜厚分布。
并且此时，当选择前述波长λ时，作为前述波长λ，优选为，根据前述附有薄膜的晶片的薄膜的膜厚设定值计算的照射光的反射率(R)为0.2以上，并且，相对于前述薄膜膜厚的反射率变动率(△R/R)的绝对值为0.02/nm以上。
利用本发明的附有薄膜的晶片的评价方法，通过选择反射率相对于薄膜的膜厚设定值的变动较大的波长，来作为照射光的波长λ，可以进行准确的评价。然后，如果根据附有薄膜的晶片的薄膜的膜厚设定值计算的照射光的反射率(R)为0.2以上，那么反射光强度充分，可以进行准确的评价。并且，如果相对于薄膜膜厚的反射率变动率的绝对值为0.02/nm以上，那么相对于薄膜的膜厚变动，灵敏度充分，可以进行准确的评价。
并且，此时，优选为，当选择前述波长λ时，使前述反射率变动率(△R/R)的绝对值为0.05/nm以上。
这样一来，如果选择反射率变动率的绝对值为0.05/nm以上的波长，那么相对于膜厚变动，灵敏度较高，可以进行更准确的评价。
并且，此时，优选为，前述波长λ是选自可见光波长的单一的波长。
本发明的附有薄膜的晶片的评价方法，由于可以使用普通的光学显微镜装置，并且，可以使用选自可见光波长的单一的波长来进行，因此，成本较低。
并且，此时，优选为，使前述像素一边的尺寸，为前述波长λ的1/2以上且为100μm以下。
这样一来，如果像素一边的尺寸为波长λ的1/2以上且为100μm以下，那么就无需担心焦点不容易会聚，可以更准确地计算附有薄膜的晶片的薄膜的膜厚分布。
并且，此时，可以使前述区域与元件制造工序的光刻曝光位置保持一致。
在本发明的附有薄膜的晶片的评价方法中，可以通过调整所使用的显微镜的倍率或视野范围，来使照射光的区域与元件制造工序的光刻曝光位置保持一致。
并且，此时，可以通过在多处进行所述区域内的薄膜的膜厚分布的计算，来求得前述整个附有薄膜的晶片的膜厚分布。
这样一来，通过在多处进行部分区域内的薄膜的膜厚分布的计算，可以进行整个晶片的评价。根据本发明的附有薄膜的晶片的评价方法，即使在这种整个晶片的评价中，由于将波长限定为一波长，因此，能以较少的计算量、较低的成本来进行附有薄膜的晶片的评价。
并且，此时，可以使用一种在前述基板与前述薄膜之间、或在前述薄膜上，形成有第二薄膜的附有薄膜的晶片，来作为前述评价的附有薄膜的晶片。
这样一来，在本发明中，可以使用一种在基板与薄膜之间、或在薄膜上，形成有第二薄膜即具有2层薄膜的附有薄膜的晶片，来作为评价的附有薄膜的晶片。
并且，此时，可以使前述基板及前述薄膜为单晶硅，形成于前述基板与前述薄膜之间的所述第二薄膜为氧化硅膜。
这样一来，可以使用SOI晶片，作为评价的附有薄膜的晶片，其中，基板及薄膜为单晶硅，第二薄膜为氧化硅膜。通过根据SOI层膜厚与氧化埋层(buried oxide layer，BOX)（氧化硅膜层）厚的组合来选择适宜的波长λ，能以1μm以下的分辨率来定量地评价SOI层膜厚的膜厚分布、均匀性。
(发明的效果)
如上所述，根据本发明，可以提供一种薄膜的膜厚分布测定、膜厚均匀性评价方法，所述方法能以低成本简便地且以充分的空间分辨率，对整个晶片进行影响元件的微薄膜的膜厚分布的测定。并且，通过选择反射率相对于薄膜的膜厚设定值的变动较大的波长，可以进行更准确的评价。尤其是，当进行SOI晶片的评价时，通过根据SOI层膜厚与BOX层（氧化硅膜层）厚的组合来选择适宜的波长，能以1μm以下的分辨率来定量地评价SOI层膜厚的膜厚分布、均匀性。
附图说明
图1是表示当SOI晶片的BOX层厚固定(145nm)时，反射率相对于3个代表性波长的SOI层膜厚的变动的图。
图2是可以用于本发明的附有薄膜的晶片的评价方法的普通的光学显微镜装置的概要图。
图3是实施方式1至实施方式6中的反射率R的波长相关性的计算结果。
图4是实施方式1至实施方式6中的反射率的差△R的波长相关性的计算结果。
图5是实施方式1至实施方式6中的反射率变动率△R/R的波长相关性的计算结果。
图6是实施例1中的2个测定区域中的SOI层的显微镜像。
图7是表示图6的显微镜像的各像素的光强度的直方图(histogram)的图。
图8是实施例2中的2个测定区域中的SOI层的显微镜像。
图9是表示图8的显微镜像的各像素的光强度的直方图的图。
具体实施方式
以下，更具体地说明本发明。
如上所述，先前需要一种附有薄膜的晶片的评价方法，该评价方法能以低成本简便地，对整个晶片进行附有薄膜（SOI层）的晶片的薄膜（SOI层）膜厚测定及均匀性评价。
因此，本发明人进行各种研究，结果发现，如果利用附有薄膜的晶片的评价方法，由于将照射光限定为一波长，因此，能以低成本简便地且以充分的空间分辨率，对整个晶片进行影响元件的微薄膜的膜厚分布的测定。其中，该附有薄膜的晶片的评价方法，计算在基板的表面上具有薄膜的附有薄膜的晶片的前述薄膜的膜厚分布，所述附有薄膜的晶片的评价方法的特征在于：通过向前述附有薄膜的晶片表面的部分区域上照射单波长λ的光，并检测前述区域的反射光，测定将前述区域分割为多个的每个像素的反射光强度，从而求得前述区域内的反射光强度分布，并根据该反射光强度分布，计算前述区域内的薄膜的膜厚分布。
进一步，本发明人着眼于反射率相对于薄膜（SOI层）的膜厚的变动，进行以下实验。
图1是当SOI晶片（SOI层/BOX层/Si基板）的BOX（氧化硅膜：埋入氧化膜）层厚为145nm时，通过计算而计算的反射率相对于3个代表性波长（488nm、532nm、及633nm）的SOI层膜厚的变动的图。
根据图1的计算结果可得知，使用这3个波长时的反射率对SOI层膜厚有较强的相关性。即，可得知如果使用适宜的波长来测定反射率（反射光强度），就可以换算成SOI层膜厚。即，可得知如果使用适宜的波长，就可以在反射率的变动较大的SOI层膜厚区域中，容易且准确地换算成反射率的SOI层膜厚。
可得知，例如，当SOI层的膜厚为90nm左右时，由于如果使用波长为488nm、633nm的照射光，反射率的变动较大，因此，相较于使用反射率一定的波长532nm的照射光的情况，可以容易且准确地换算成SOI层膜厚。
本发明人发现，利用这种特性，通过选择反射率相对于薄膜的膜厚的设定值的变动较大的单一的波长，可以更准确地将反射率换算成薄膜膜厚。
即，在本发明中，通过根据附有薄膜的晶片的薄膜的厚度，选择适宜的波长λ，并向附有薄膜的晶片表面上照射波长λ的光，对分割为多个的区域（像素），以高空间分辨率逐一测定SOI表面的反射率，可以更准确地进行SOI层膜厚分布、均匀性评价。
通常，在SOI晶片的制造工序中，制造的SOI晶片的SOI层膜厚、BOX层膜厚是根据用户的规格而设定，在将该膜厚设定值作为目标值而制造SOI晶片之后，在检查工序等中，评价SOI层膜厚的面内分布。
本发明是通过使用该SOI层膜厚与BOX层膜厚的设定值，利用模拟计算照射光的波长与反射光的反射率等的关系，并根据该结果，选择适宜的波长λ作为进行测定的照射光，向SOI晶片上照射，并检测该反射光，从而评价SOI层膜厚分布。
作为波长λ的选择方法，预先在评价对象SOI晶片的制造中所设定的SOI层膜厚、BOX层膜厚（即，SOI晶片制造上的目标值）中，计算伴随着SOI层膜厚变动的反射率差及反射率变动率的照射波长相关性，从反射率变动较大的波长中选择单波长λ。然后，通过向SOI表面的部分区域上照射所选择的波长λ的光，并检测该区域的反射光，测定将该区域分割为多个的每个像素的反射光强度，从而求得该区域内的反射光强度分布，并根据该反射光强度分布，计算前述区域内的SOI层的膜厚分布。
以下，进一步具体地说明本发明的实施方式，但本发明并不限定于这些实施方式。
作为可以应用本发明的评价方法的附有薄膜的晶片，可以列举SOI晶片，并可以对SOI层膜厚、BOX层膜厚的任意组合的SOI晶片进行评价。并且，除SOI晶片以外，也可以对具有单层膜或除SOI/BOX以外的双层膜的附有薄膜的晶片进行评价；作为该薄膜材料，可以列举例如：SiGe、Ge、III-V、及II-VI化合物半导体等其他半导体材料；Al2O3、石英、及HfO2等高介电常数绝缘材料；及，石墨烯(Graphene)等。并且，前述评价方法即使是在为2层以上，且相较于要进行膜厚分布测定的层，其他层的厚度更均匀，或者，其他层的折射率更小的情况下，也可以充分应用。
以下，对评价SOI晶片的情况，进行说明。
在本发明的评价方法中，预先利用模拟，在评价的SOI晶片的制造阶段中所设定的SOI层膜厚、BOX层膜厚（即，SOI晶片制造上的目标值）中，计算伴随着SOI层膜厚变动的反射率差及反射率变动率的照射波长相关性，并从反射率、反射率变动较大的波长中选择单波长λ。
具体来说，将BOX层膜厚固定为设定值，针对SOI层膜厚的设定值L(nm)、与例如相较于该设定值L(nm)只增加1nm的L＋1(nm)两者，计算反射率R的波长相关性。进一步，再计算将这些反射率的差(△R＝RL+1－RL)除以反射率而得的反射变动率(△R/RL)。然后，选择照射光的反射率(R)、及反射率变动率(△R/RL)足够大的波长λ。
此时，当选择波长λ时，优选为，根据附有薄膜的晶片的薄膜的膜厚设定值计算的照射光的反射率(R)为0.2以上，并且，相对于薄膜膜厚的反射率变动率(△R/R)的绝对值为0.02/nm以上。
如果反射率为0.2以上，那么反射光强度充分，可以进行准确的评价。并且，如果反射率变动率的绝对值为0.02/nm以上，那么对膜厚变动的灵敏度充分，可以进行准确的评价。因此，优选为，选择反射率为0.2以上、且反射率变动率的绝对值为0.02/nm以上的波长。并且，如果选择反射率变动率的绝对值为0.05/nm以上的波长，那么对膜厚变动的灵敏度较高，可以进行更准确的评价。
接着，通过向评价的SOI晶片表面的部分区域上照射如上所述地预先选择的单波长λ的光，并检测照射区域的反射光，测定将该区域分割为多个的每个像素的反射光强度，从而求得区域内的反射光强度分布，并根据反射光强度分布，计算区域内的薄膜的膜厚分布。
作为照射所选择的单波长λ的光的具体的方法，可以通过以下方法进行：如图2所示，将例如安装有用于波长选择的带通滤波器(band-pass filter)1的普通光学显微镜装置2的光源3的照射光，照射至要评价的附有薄膜的晶片4的部分区域。
即，可以通过使用照射单波长λ的光的光学显微镜装置2，测定要评价的附有薄膜的晶片4的部分区域的显微镜反射图像，分析所获得的图像并测定每个像素的反射光强度，来求得前述区域内的反射光强度分布，并根据该反射光强度分布，计算前述区域内的薄膜的膜厚分布。
对于波长选择，也可以使用OA过滤器、液晶波长过滤器等。并且，优选使用观察视野内的光照射强度一定的照射系统、及视野内的灵敏度一定的光学检测系统。在光照射强度并非一定的照射系统中，也能以参照样本面（例如，单晶硅晶片的镜面研磨面）为基准，更改光照射强度。
这样一来，本发明的附有薄膜的晶片的评价方法，由于是使用普通的光学显微镜系统，以可见光进行，因此成本较低。并且，通过改变显微镜的倍率，可以从照射光的波长至100μm左右，自由地选择空间分辨率。
并且，优选为，使像素一边的尺寸为所选择的波长λ的1/2以上且为100μm以下，如果是这种像素尺寸，那么就无需担心焦点不容易会聚，可以更准确地计算附有薄膜的晶片的薄膜的膜厚分布。
并且，通过在多处进行部分区域的测定，也可以对整个晶片进行评价。即使在整个晶片的评价中，由于将波长限定为一波长，因此，能以较少的计算量、较低的成本，快速地评价。
而且，为了更准确地评价膜厚分布，也可以在制造SOI晶片后，针对是否已获得接近于设定值的膜厚，暂且利用先前的膜厚测定方法（椭圆偏振光谱法、反射光谱法等）粗略地确认膜厚，然后，进行依据本发明的详细的膜厚分布（微膜厚分布）的测定。
而且，在本发明的附有薄膜的晶片的评价方法中，也可以通过调整显微镜的倍率或视野范围，来使照射光的区域与元件制造工序的光刻曝光位置保持一致。由于元件制造工序的光刻曝光时步进曝光机(stepper)所使用的位置是例如26×8mm左右的尺寸，因此，可以通过调整显微镜的倍率或视野范围，与光刻曝光位置保持一致。
另外，在本发明中，薄膜是指形成于基板上的膜，且前述膜具有膜厚，透过前述膜的照射光在与底层（基板表面或其他膜）的界面上反射，并可以从薄膜的表面侧检测该反射光。
[实施例]
以下，示出实施方式、实施例，更具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施方式、实施例。
（实施方式1）<膜厚设定值：SOI/BOX/（Si基板）＝88nm/145nm/（Si基板）>
首先，如图3(a)所示，将BOX层膜厚固定为设定值145nm，针对SOI层膜厚的设定值88nm、及仅增加1nm的89nm两者，计算反射率R的波长相关性。计算时，在波长400～800nm的范围中，使用3.68～5.59作为SOI层及Si基板的折射率，使用1.45～1.47作为BOX层的折射率。（折射率为文献值(literature values)，存在波长相关性。）
获取该反射率的差(△R＝R89－R88)，并示于图4(a)，进一步，用反射率的差除以反射率(△R/R88)，并示于图5(a)。根据图3(a)、图5(a)，可得知例如600～650nm附近的波长，由于反射率(R88)、及反射率变动率(△R/R88)值均充分，因此，对于SOI层膜厚的变动，灵敏度较高。因此，选择例如630nm，作为照射波长。当波长为630nm时，反射率(R88)为0.47，反射率变动率(△R/R88)为0.0783/nm。
（实施例1）
基于上述实施方式1中的模拟结果，使用630nm波长的光获取2个测定区域（测定区域1、测定区域2），并将前述区域中的SOI层的显微镜像示于图6。（像素尺寸为1μm，测定区域为0.5mm×0.5mm(500×500像素)）。
图7是绘示图6的各像素的光强度（相对强度）的直方图，将根据光强度的扩展（直方图）求得的测定区域的SOI层膜厚分布（P-V值）示于表1。
表1
Figure BDA00002480962500091
根据表1，可得知测定区域1、测定区域2的SOI层膜厚分布（P-V值）分别为2.46nm、1.40nm。
另外，表1中的反射强度偏差(A)，是根据最大反射强度(Max)、最小反射强度(Min)、平均反射强度(M)，计算的值(A＝(Max-Min)/M)；△R/R88（反射率变动率）是根据图5(a)求得的SOI层每1nm膜厚的反射率变动率。因此，如果将测定区域内的SOI层膜厚分布（P-V值）设定为△t，可以根据A＝△t×(△R/R88)的关系，计算SOI层膜厚分布△t。
（实施方式2）
<膜厚设定值：SOI/BOX/（Si基板）＝61nm/145nm/（Si基板）>
首先，如图3(b)所示，将BOX层膜厚固定为设定值145nm，对SOI层膜厚的设定值61nm、及仅增加1nm的62nm两者，计算反射率R的波长相关性。
获取该反射率的差(△R＝R61－R62)，并示于图4(b)，进一步，用反射率的差除以反射率(△R/R61)，并示于图5(b)。根据图3(b)、图5(b)，可得知例如600～650nm附近的波长，由于反射率(R61)、及反射率变动率(△R/R61)的绝对值均充分，因此，对于SOI层膜厚的变动，灵敏度较高。因此，选择例如630nm，作为照射波长。当波长为630nm时，反射率(R61)为0.60，反射率变动率(△R/R61)的绝对值为0.0475/nm。
（实施例2）
使用630nm的波长的光获取2个测定区域（测定区域3、测定区域4），并将前述区域中的SOI层的显微镜像示于图8。（像素尺寸为1μm，测定区域0.5mm×0.5mm(500×500像素)）。
图9是绘示图8的各像素的光强度（相对强度）的直方图，将根据光强度的扩展（直方图）求得的测定区域的SOI层膜厚分布（P-V值）示于表2。
表2
Figure BDA00002480962500101
根据表2，可得知测定区域3、测定区域4的SOI层膜厚分布（P-V值）分别为6.81nm、3.23nm。
（实施方式3）
<膜厚设定值：SOI/BOX/（Si基板）＝12nm/145nm/（Si基板）>
首先，如图3(c)所示，将BOX层膜厚固定为设定值145nm，对SOI层膜厚的设定值12nm、及仅增加1nm的13nm两者，计算反射率R的波长相关性。
获取该反射率的差(△R＝R12－R13)，并示于图4(c)，进一步，用反射率的差除以反射率(△R/R12)，并示于图5(c)。根据图3(c)、图5(c)，可得知例如400～410nm附近的波长，由于反射率(R12)、及反射率变动率(△R/R12)的值均充分，因此，对于SOI层膜厚的变动，灵敏度较高。因此，选择例如400nm，作为照射波长。当波长为400nm时，反射率(R12)为0.416，反射率变动率(△R/R12)为0.0986/nm。
（实施方式4）
<膜厚设定值：Ge/SiO2/（Si基板）＝10nm/145nm/（Si基板）>
首先，如图3(d)所示，将BOX层膜厚固定为设定值145nm，对Ge层膜厚的设定值10nm、及仅增加1nm的11nm两者，计算反射率R的波长相关性。计算时，在波长400～800nm的范围中，Ge层的折射率使用4.08～5.77。（折射率为文献值，存在波长相关性。）
获取该反射率的差(△R＝R11－R10)，并示于图4(d)，进一步，用反射率的差除以反射率(△R/R10)，并示于图5(d)。根据图3(d)、图5(d)，可得知例如600～650nm附近的波长，由于反射率(R10)、及反射率变动率(△R/R10)的值均充分，因此，对于SOI层膜厚的变动，灵敏度较高。因此，选择例如630nm，作为照射波长。当波长为630nm时，反射率(R10)为0.67，反射率变动率(△R/R10)为0.0310/nm。
（实施方式5）
<膜厚设定值：InGaAs/SiO2/（Si基板）＝10nm/145nm/（Si基板）>
首先，如图3(e)所示，将BOX层膜厚固定为设定值145nm，对InGaAs层膜厚的设定值10nm、及仅增加1nm的11nm两者，计算反射率R的波长相关性。计算时，在波长400～800nm的范围中，InGaAs层的折射率使用3.51～4.61。（折射率为文献值，存在波长相关性。）
获取该反射率的差(△R＝R11－R10)，并示于图4(e)，进一步，用反射率的差除以反射率(△R/R10)，并示于图5(e)。根据图3(e)、图5(e)，可得知例如600～650nm附近的波长，由于反射率(R10)、及反射率变动率(△R/R10)的值均充分，因此，对SOI层膜厚的变动，灵敏度较高。因此，选择例如630nm，作为照射波长。当波长为630nm时，反射率(R10)为0.53，反射率变动率(△R/R10)为0.0436/nm。
（实施方式6）
<膜厚设定值：Si/（石英基板）＝60nm/（石英基板）>
在石英基板上的Si薄膜的情况下，如图3(f)所示，对Si薄膜的膜厚的设定值60nm、及仅增加1nm的61nm两者，计算反射率R的波长相关性。计算时，在波长400～800nm的范围中，Si薄膜的折射率使用3.68～5.59，石英基板(SiO2)的折射率使用1.45～1.47。（折射率为文献值，存在波长相关性。）
获取该反射率的差(△R＝R61－R60)，并示于图4(f)，进一步，用反射率的差除以反射率(△R/R60)，并示于图5(f)。根据图3(f)、图5(f)，可得知例如460nm附近的波长，由于反射率(R60)、及反射率变动率(△R/R9)的值均充分，因此，对SOI层膜厚的变动，灵敏度较高。因此，选择例如460nm，作为照射波长。当波长为460nm时，反射率(R60)为0.46，反射率变动率(△R/R60)为0.0813/nm。
（实施例3至实施例6）
通过使用在上述实施方式3至实施方式6中所选择的波长的光，分别在2个测定区域中测定每个像素的反射光强度，来求得区域内的反射光强度分布，可以计算各薄膜的膜厚分布。
根据以上，如果使用本发明的附有薄膜的晶片的评价方法，能以高精度低成本且简便地，对整个晶片进行影响元件的微薄膜（SOI层）膜厚分布的测定。
另外，本发明并不限定于前述实施方式。前述实施方式为例示，具有与本发明的权利要求书所述的技术思想实质相同的结构，并发挥相同作用效果的技术方案，均包含在本发明的技术范围内。

Claims (9)

1.一种附有薄膜的晶片的评价方法，其计算在基板的表面上具有薄膜的附有薄膜的晶片的前述薄膜的膜厚分布，其特征在于，
通过向前述附有薄膜的晶片表面的部分区域上照射单波长λ的光，并检测前述区域的反射光，测定将前述区域分割为多个的每个像素的反射光强度，从而求得前述区域内的反射光强度分布，并根据该反射光强度分布，计算前述区域内的薄膜的膜厚分布。
2.如权利要求1所述的附有薄膜的晶片的评价方法，其中，当选择前述波长λ时，作为所述波长λ，根据前述附有薄膜的晶片的薄膜的膜厚设定值计算的照射光的反射率R为0.2以上，并且，相对于前述薄膜膜厚的反射率变动率△R/R的绝对值为0.02/nm以上。
3.如权利要求2所述的附有薄膜的晶片的评价方法，其中，当选择前述波长λ时，使前述反射率变动率△R/R的绝对值为0.05/nm以上。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的附有薄膜的晶片的评价方法，其中，前述波长λ是选自可见光波长的单一的波长。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的附有薄膜的晶片的评价方法，其中，使前述像素一边的尺寸为前述波长λ的1/2以上且为100μm以下。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的附有薄膜的晶片的评价方法，其中，使前述区域与元件制造工序的光刻曝光位置保持一致。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的附有薄膜的晶片的评价方法，其中，通过在多处进行前述区域内的薄膜的膜厚分布的计算，来求得前述整个附有薄膜的晶片的膜厚分布。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的附有薄膜的晶片的评价方法，其中，使用一种在前述基板与前述薄膜之间、或在前述薄膜上，形成有第二薄膜的附有薄膜的晶片，来作为前述评价的附有薄膜的晶片。
9.如权利要求8所述的附有薄膜的晶片的评价方法，其中，前述基板及前述薄膜为单晶硅，形成于前述基板与前述薄膜之间的前述第二薄膜为氧化硅膜。
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