JP2000252339A - 半導体基板の溝の深さの測定方法 - Google Patents
半導体基板の溝の深さの測定方法Info
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- JP2000252339A JP2000252339A JP4869699A JP4869699A JP2000252339A JP 2000252339 A JP2000252339 A JP 2000252339A JP 4869699 A JP4869699 A JP 4869699A JP 4869699 A JP4869699 A JP 4869699A JP 2000252339 A JP2000252339 A JP 2000252339A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板に形成した溝の深さを、非接触且
つ非破壊で測定することのできる半導体基板の溝の深さ
の測定方法を得る。 【解決手段】 半導体基板１の主面側から形成された溝
３の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の開口上の点Ｑ間の、
主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で測定し、電子
顕微鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線Ｌが鉛直と
なるように、半導体基板１を傾け、その傾け角度から、
点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線Ｌと、溝３の底面部とのなす
角度φを測定し、間隔Ｙにtan φを掛けて、溝の深さｄ
を測定する。
つ非破壊で測定することのできる半導体基板の溝の深さ
の測定方法を得る。 【解決手段】 半導体基板１の主面側から形成された溝
３の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の開口上の点Ｑ間の、
主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で測定し、電子
顕微鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線Ｌが鉛直と
なるように、半導体基板１を傾け、その傾け角度から、
点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線Ｌと、溝３の底面部とのなす
角度φを測定し、間隔Ｙにtan φを掛けて、溝の深さｄ
を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板の溝の深
さの測定方法に関する。
さの測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ（大規模集積回路）における素子
分離方法の１つであるシャロートレンチアイソレーショ
ン（ＳＴＩ）のプロセスの１つに、エッチングによっ
て、シリコン基板に溝を形成することが行われている
が、その溝の深さのばらつきはＳＴＩプロセス（例え
ば、アイソレーションのばらつき）に大きな影響を及ぼ
すので、溝の深さを管理することが非常に重要である。
分離方法の１つであるシャロートレンチアイソレーショ
ン（ＳＴＩ）のプロセスの１つに、エッチングによっ
て、シリコン基板に溝を形成することが行われている
が、その溝の深さのばらつきはＳＴＩプロセス（例え
ば、アイソレーションのばらつき）に大きな影響を及ぼ
すので、溝の深さを管理することが非常に重要である。
【０００３】かかるシリコン基板の溝の深さの測定は、
段差測定機を用いて行う方法と、電子顕微鏡を用いた溝
の断面観察による方法とがある。前者の方法は接触式測
定方法であり、後者は破壊式測定方法である。
段差測定機を用いて行う方法と、電子顕微鏡を用いた溝
の断面観察による方法とがある。前者の方法は接触式測
定方法であり、後者は破壊式測定方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる点に鑑み、本発
明は、半導体基板に形成した溝の深さを、非接触且つ非
破壊で測定することのできる半導体基板の溝の深さの測
定方法を提案しようとするものである。
明は、半導体基板に形成した溝の深さを、非接触且つ非
破壊で測定することのできる半導体基板の溝の深さの測
定方法を提案しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の本発明による半導
体基板の溝の深さの測定方法は、半導体基板の主面側か
ら形成された溝の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の開口上
の点Ｑ間の、主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で
測定し、電子顕微鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直
線が鉛直となるように、半導体基板を傾け、その傾け角
度から、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線と、溝の底面部との
なす角度φを測定し、間隔Ｙにtan φを掛けて、溝の深
さｄを測定するようにするものである。
体基板の溝の深さの測定方法は、半導体基板の主面側か
ら形成された溝の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の開口上
の点Ｑ間の、主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で
測定し、電子顕微鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直
線が鉛直となるように、半導体基板を傾け、その傾け角
度から、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線と、溝の底面部との
なす角度φを測定し、間隔Ｙにtan φを掛けて、溝の深
さｄを測定するようにするものである。
【０００６】かかる第１の本発明によれば、先ず、半導
体基板の主面側から形成された溝の底面部の縁部上の点
Ｐ及び溝の開口上の点Ｑ間の、主面と平行な方向の間隔
Ｙを電子顕微鏡で測定する。次に、電子顕微鏡を用い
て、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線が鉛直となるように、半
導体基板を傾け、その傾け角度から、点Ｐ及び点Ｑ間を
結ぶ直線と、溝の底面部とのなす角度φを測定する。そ
して、間隔Ｙにtan φを掛けて、溝の深さｄを測定す
る。
体基板の主面側から形成された溝の底面部の縁部上の点
Ｐ及び溝の開口上の点Ｑ間の、主面と平行な方向の間隔
Ｙを電子顕微鏡で測定する。次に、電子顕微鏡を用い
て、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線が鉛直となるように、半
導体基板を傾け、その傾け角度から、点Ｐ及び点Ｑ間を
結ぶ直線と、溝の底面部とのなす角度φを測定する。そ
して、間隔Ｙにtan φを掛けて、溝の深さｄを測定す
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】第１の本発明は、半導体基板の主
面側から形成された溝の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の
開口上の点Ｑ間の、主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕
微鏡で測定し、電子顕微鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を
結ぶ直線が鉛直となるように、半導体基板を傾け、その
傾け角度から、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線と、溝の底面
部とのなす角度φを測定し、間隔Ｙにtan φを掛けて、
溝の深さｄを測定するようにした半導体基板の溝の深さ
の測定方法である。
面側から形成された溝の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の
開口上の点Ｑ間の、主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕
微鏡で測定し、電子顕微鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を
結ぶ直線が鉛直となるように、半導体基板を傾け、その
傾け角度から、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線と、溝の底面
部とのなす角度φを測定し、間隔Ｙにtan φを掛けて、
溝の深さｄを測定するようにした半導体基板の溝の深さ
の測定方法である。
【０００８】第２の本発明は、主面側に絶縁層が被着形
成された半導体基板の主面側から形成された溝の底面部
の縁部上の点Ｐ及び溝の開口上の点Ｑ間の、主面と平行
な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で測定し、電子顕微鏡を用
いて、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線が鉛直となるように、
半導体基板を傾け、その傾け角度から、点Ｐ及び点Ｑ間
を結ぶ直線と、溝の底面部とのなす角度φを測定すると
共に、絶縁層の厚さｔを光学的に測定し、間隔Ｙにtan
φを掛け、そのＹ×tan φから絶縁層の厚さｔを減算し
て、溝の半導体基板の部分の深さｄ′を測定するように
した半導体基板の溝の深さの測定方法である。
成された半導体基板の主面側から形成された溝の底面部
の縁部上の点Ｐ及び溝の開口上の点Ｑ間の、主面と平行
な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で測定し、電子顕微鏡を用
いて、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線が鉛直となるように、
半導体基板を傾け、その傾け角度から、点Ｐ及び点Ｑ間
を結ぶ直線と、溝の底面部とのなす角度φを測定すると
共に、絶縁層の厚さｔを光学的に測定し、間隔Ｙにtan
φを掛け、そのＹ×tan φから絶縁層の厚さｔを減算し
て、溝の半導体基板の部分の深さｄ′を測定するように
した半導体基板の溝の深さの測定方法である。
【０００９】〔発明の実施の形態の具体例〕以下に、図
１Ａ〜図１Ｄを参照して、本発明の実施の形態の具体例
を詳細に説明する。図１Ａは、上述のシャロートレンチ
アイソレーション（ＳＴＩ）のプロセスの１つであるエ
ッチングによって溝を形成したシリコン基板を示す。図
１において、１はシリコン基板、２はそのシリコン基板
１の主面（平面）側の絶縁層で、この場合は、例えば、
ＳｉＮである。そして、このシリコン基板１の主面側
に、エッチングによって、溝３が形成される。この溝３
は、深さ測定用の四角形状の溝で、その一辺の長さは、
例えば、２μｍ〜１０μｍ程度である。この溝３の断面
形状は、上辺より下辺（底面部側）が長い台形である。
この溝３に対応するパターンは、シリコン基板１に対す
るエッチング前に、スクライブライン上に形成しておく
ものとする。
１Ａ〜図１Ｄを参照して、本発明の実施の形態の具体例
を詳細に説明する。図１Ａは、上述のシャロートレンチ
アイソレーション（ＳＴＩ）のプロセスの１つであるエ
ッチングによって溝を形成したシリコン基板を示す。図
１において、１はシリコン基板、２はそのシリコン基板
１の主面（平面）側の絶縁層で、この場合は、例えば、
ＳｉＮである。そして、このシリコン基板１の主面側
に、エッチングによって、溝３が形成される。この溝３
は、深さ測定用の四角形状の溝で、その一辺の長さは、
例えば、２μｍ〜１０μｍ程度である。この溝３の断面
形状は、上辺より下辺（底面部側）が長い台形である。
この溝３に対応するパターンは、シリコン基板１に対す
るエッチング前に、スクライブライン上に形成しておく
ものとする。
【００１０】このシリコン基板１を電子顕微鏡（図示せ
ず）にセットし、図１Ｂに示すように、電子顕微鏡によ
って、そのシリコン基板１をその主面側から観察して、
溝３の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝３の開口上の点Ｑ間
の、主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡によって測
定する。
ず）にセットし、図１Ｂに示すように、電子顕微鏡によ
って、そのシリコン基板１をその主面側から観察して、
溝３の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝３の開口上の点Ｑ間
の、主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡によって測
定する。
【００１１】電子顕微鏡を用いて、図１Ｃに示す如く、
点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線Ｌが鉛直となるように、シリ
コン基板１を傾け、その傾き角から、点Ｐ及び点Ｑ間を
結ぶ直線と、溝３の底面部とのなす角度φを測定する。
点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線Ｌが鉛直となるように、シリ
コン基板１を傾け、その傾き角から、点Ｐ及び点Ｑ間を
結ぶ直線と、溝３の底面部とのなす角度φを測定する。
【００１２】そして、図１Ｄに示す如く、間隔Ｙにtan
φを掛けて、溝３の深さｄ（＝Ｙ×tan φ）を測定す
る。この場合、シリコン基板１の溝３の深さｄから、絶
縁層２の厚さｔを差し引いた、溝３のシリコン基板１の
みの部分の深さｄ′（＝ｄ−ｔ）を得るには、絶縁層２
の厚さｔを光学的膜厚測定機（絶縁層２に光を照射して
その屈折率を測定し、その屈折率から絶縁層２の厚さを
測定する測定機）を用いて測定すれば良い。
φを掛けて、溝３の深さｄ（＝Ｙ×tan φ）を測定す
る。この場合、シリコン基板１の溝３の深さｄから、絶
縁層２の厚さｔを差し引いた、溝３のシリコン基板１の
みの部分の深さｄ′（＝ｄ−ｔ）を得るには、絶縁層２
の厚さｔを光学的膜厚測定機（絶縁層２に光を照射して
その屈折率を測定し、その屈折率から絶縁層２の厚さを
測定する測定機）を用いて測定すれば良い。
【００１３】因みに、絶縁層２の厚さは１００ｎｍ〜２
００ｎｍ程度、溝３の深さは２５０ｎｍ〜４００ｎｍ程
度である。上述の溝３の断面形状である台形は、左右対
称であっても、又、左右非対称であっても良い。又、溝
３の断面形状は、矩形であっても良い。更に、溝３の断
面形状は、上辺より下辺（底面部側）が短い台形の場合
は、底面部の縁の少なくも一部を、溝３の開口側から、
電子顕微鏡によって観測し得る場合に限られる。
００ｎｍ程度、溝３の深さは２５０ｎｍ〜４００ｎｍ程
度である。上述の溝３の断面形状である台形は、左右対
称であっても、又、左右非対称であっても良い。又、溝
３の断面形状は、矩形であっても良い。更に、溝３の断
面形状は、上辺より下辺（底面部側）が短い台形の場合
は、底面部の縁の少なくも一部を、溝３の開口側から、
電子顕微鏡によって観測し得る場合に限られる。
【００１４】
【発明の効果】第１の本発明によれば、半導体基板の主
面側から形成された溝の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の
開口上の点Ｑ間の、主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕
微鏡で測定し、電子顕微鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を
結ぶ直線が鉛直となるように、半導体基板を傾け、その
傾け角度から、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線と、溝の底面
部とのなす角度φを測定し、間隔Ｙにtan φを掛けて、
溝の深さｄを測定するようにしたので、半導体基板に形
成した溝の深さを、非接触且つ非破壊で測定することの
できる半導体基板の溝の深さの測定方法を得ることがで
きる。
面側から形成された溝の底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の
開口上の点Ｑ間の、主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕
微鏡で測定し、電子顕微鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を
結ぶ直線が鉛直となるように、半導体基板を傾け、その
傾け角度から、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線と、溝の底面
部とのなす角度φを測定し、間隔Ｙにtan φを掛けて、
溝の深さｄを測定するようにしたので、半導体基板に形
成した溝の深さを、非接触且つ非破壊で測定することの
できる半導体基板の溝の深さの測定方法を得ることがで
きる。
【００１５】第２の本発明によれば、主面側に絶縁層が
被着形成された半導体基板の主面側から形成された溝の
底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の開口上の点Ｑ間の、主面
と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で測定し、電子顕微
鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線が鉛直となるよ
うに、半導体基板を傾け、その傾け角度から、点Ｐ及び
点Ｑ間を結ぶ直線と、溝の底面部とのなす角度φを測定
すると共に、絶縁層の厚さｔを光学的に測定し、間隔Ｙ
にtan φを掛け、そのＹ×tan φから絶縁層の厚さｔを
減算して、溝の半導体基板の部分の深さｄ′を測定する
ようにしたので、半導体基板に形成した溝の深さを、非
接触且つ非破壊で測定することのできる半導体基板の溝
の深さの測定方法を得ることができる。
被着形成された半導体基板の主面側から形成された溝の
底面部の縁部上の点Ｐ及び溝の開口上の点Ｑ間の、主面
と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で測定し、電子顕微
鏡を用いて、点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線が鉛直となるよ
うに、半導体基板を傾け、その傾け角度から、点Ｐ及び
点Ｑ間を結ぶ直線と、溝の底面部とのなす角度φを測定
すると共に、絶縁層の厚さｔを光学的に測定し、間隔Ｙ
にtan φを掛け、そのＹ×tan φから絶縁層の厚さｔを
減算して、溝の半導体基板の部分の深さｄ′を測定する
ようにしたので、半導体基板に形成した溝の深さを、非
接触且つ非破壊で測定することのできる半導体基板の溝
の深さの測定方法を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態の半導体基板の溝の深さの
測定方法の過程を示す断面図である。
測定方法の過程を示す断面図である。
１ シリコン基板（半導体基板）、２ 絶縁層、３
溝。
溝。
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板の主面側から形成された溝の
底面部の縁部上の点Ｐ及び上記溝の開口上の点Ｑ間の、
上記主面と平行な方向の間隔Ｙを電子顕微鏡で測定し、 上記電子顕微鏡を用いて、上記点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直
線が鉛直となるように、上記半導体基板を傾け、その傾
け角度から、上記点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線と、上記溝
の底面部とのなす角度φを測定し、 上記間隔Ｙにtan φを掛けて、上記溝の深さｄを測定す
ることを特徴とする半導体基板の溝の深さの測定方法。 - 【請求項２】 主面側に絶縁層が被着形成された半導体
基板の主面側から形成された溝の底面部の縁部上の点Ｐ
及び上記溝の開口上の点Ｑ間の、上記主面と平行な方向
の間隔Ｙを電子顕微鏡で測定し、 上記電子顕微鏡を用いて、上記点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直
線が鉛直となるように、上記半導体基板を傾け、その傾
け角度から、上記点Ｐ及び点Ｑ間を結ぶ直線と、上記溝
の底面部とのなす角度φを測定すると共に、上記絶縁層
の厚さｔを光学的に測定し、 上記間隔Ｙにtan φを掛け、該Ｙ×tan φから上記絶縁
層の厚さｔを減算して、上記溝の半導体基板の部分の深
さｄ′を測定することを特徴とする半導体基板の溝の深
さの測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4869699A JP2000252339A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 半導体基板の溝の深さの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4869699A JP2000252339A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 半導体基板の溝の深さの測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252339A true JP2000252339A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12810484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4869699A Pending JP2000252339A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 半導体基板の溝の深さの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000252339A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104406537A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-03-11 | 重庆材料研究院有限公司 | 测量部件凹坑微米级深度的方法 |
| US9991174B2 (en) | 2014-01-17 | 2018-06-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system of measuring semiconductor device and method of fabricating semiconductor device using the same |
| CN109119355A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-01-01 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 断面倾斜角检测装置 |
| WO2021149117A1 (ja) * | 2020-01-20 | 2021-07-29 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線画像用解析装置、検査システムおよびプログラム |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP4869699A patent/JP2000252339A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9991174B2 (en) | 2014-01-17 | 2018-06-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system of measuring semiconductor device and method of fabricating semiconductor device using the same |
| US10373882B2 (en) | 2014-01-17 | 2019-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system of measuring semiconductor device and method of fabricating semiconductor device using the same |
| CN104406537A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-03-11 | 重庆材料研究院有限公司 | 测量部件凹坑微米级深度的方法 |
| CN109119355A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-01-01 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 断面倾斜角检测装置 |
| CN109119355B (zh) * | 2018-08-17 | 2020-09-08 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 断面倾斜角检测装置 |
| WO2021149117A1 (ja) * | 2020-01-20 | 2021-07-29 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線画像用解析装置、検査システムおよびプログラム |
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