JP2001093954A - 酸化膜厚測定方法 - Google Patents
酸化膜厚測定方法Info
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- JP2001093954A JP2001093954A JP2000205533A JP2000205533A JP2001093954A JP 2001093954 A JP2001093954 A JP 2001093954A JP 2000205533 A JP2000205533 A JP 2000205533A JP 2000205533 A JP2000205533 A JP 2000205533A JP 2001093954 A JP2001093954 A JP 2001093954A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁膜の膜厚測定が正確に行えるようにし、
絶縁膜の管理、評価などが容易に行えるようにする。 【解決手段】 シリコン基板１上にゲート酸化膜８を形
成したのち、該ゲート酸化膜８の形成後から酸化膜厚測
定までの間の放置時間を管理し、該放置時間に基づいて
ゲート酸化膜８の膜厚測定を行う。具体的には、ゲート
酸化膜８の形成後からの放置時間を管理して、酸化膜厚
を測定する。これにより、正確な酸化膜厚を測定するこ
とができる。
絶縁膜の管理、評価などが容易に行えるようにする。 【解決手段】 シリコン基板１上にゲート酸化膜８を形
成したのち、該ゲート酸化膜８の形成後から酸化膜厚測
定までの間の放置時間を管理し、該放置時間に基づいて
ゲート酸化膜８の膜厚測定を行う。具体的には、ゲート
酸化膜８の形成後からの放置時間を管理して、酸化膜厚
を測定する。これにより、正確な酸化膜厚を測定するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に形成する
酸化膜の膜厚の評価方法に関するもので、例えば、トラ
ンジスタのゲート酸化膜の膜厚評価に用いて好適であ
る。
酸化膜の膜厚の評価方法に関するもので、例えば、トラ
ンジスタのゲート酸化膜の膜厚評価に用いて好適であ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩにおけるＭＯＳトランジス
タのゲート酸化膜は集積度の向上、高速化のニーズから
１００Å以下まで薄膜化が進んでいる。このため、ゲー
ト酸化膜を高精度に測定することが求められており、測
定誤差を少なくするという観点からゲート酸化膜の膜厚
の測定精度を高めることが試みられてきた。
タのゲート酸化膜は集積度の向上、高速化のニーズから
１００Å以下まで薄膜化が進んでいる。このため、ゲー
ト酸化膜を高精度に測定することが求められており、測
定誤差を少なくするという観点からゲート酸化膜の膜厚
の測定精度を高めることが試みられてきた。
【０００３】その代表例として、光学機器にてゲート酸
化膜に光を照射し、屈折率や吸収係数を求めることによ
って、ゲート酸化膜の膜厚を検出するという偏光解析法
を用いたエリプソや、光干渉法を用いたナノスペックが
ある（参考文献；電気学会通信教育会著 「電気学会大
学講座 電子材料工学」 ｐ．２２８〜ｐ．２３１、金
原 榮・藤原 英夫著 「応用物理学選書 ３．薄膜」
ｐ．２００〜ｐ．２０３）。
化膜に光を照射し、屈折率や吸収係数を求めることによ
って、ゲート酸化膜の膜厚を検出するという偏光解析法
を用いたエリプソや、光干渉法を用いたナノスペックが
ある（参考文献；電気学会通信教育会著 「電気学会大
学講座 電子材料工学」 ｐ．２２８〜ｐ．２３１、金
原 榮・藤原 英夫著 「応用物理学選書 ３．薄膜」
ｐ．２００〜ｐ．２０３）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光学機器を使用してゲート酸化膜の膜厚を測定した
ところ、この光学機器の測定誤差とは言えないほど大き
なバラツキが発生した。
来の光学機器を使用してゲート酸化膜の膜厚を測定した
ところ、この光学機器の測定誤差とは言えないほど大き
なバラツキが発生した。
【０００５】このような場合、ゲート酸化膜の膜厚測定
が正確に行えず、ゲート酸化膜の管理、評価などを行う
のを困難にさせる。
が正確に行えず、ゲート酸化膜の管理、評価などを行う
のを困難にさせる。
【０００６】本発明は上記点に鑑みて、絶縁膜の膜厚測
定が正確に行えるようにし、絶縁膜の管理、評価などが
容易に行えるようにすることを目的とする。
定が正確に行えるようにし、絶縁膜の管理、評価などが
容易に行えるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
ゲート酸化膜の測定結果で発生した膜厚バラツキについ
て明確化すべく、さらなる実験及び検討を行った。
ゲート酸化膜の測定結果で発生した膜厚バラツキについ
て明確化すべく、さらなる実験及び検討を行った。
【０００８】その結果、半導体基板の上に酸化膜を形成
してから放置しておくと、光学機器によって測定される
見かけ上の酸化膜厚が増加するということを発見した。
してから放置しておくと、光学機器によって測定される
見かけ上の酸化膜厚が増加するということを発見した。
【０００９】この見かけ上の酸化膜厚の変化と酸化膜を
形成した後の放置時間との関係を図３に示す。このよう
に、本実験では、見かけ上の酸化膜厚は酸化膜を形成し
た後の放置時間に応じて変化しており、放置時間が長く
なるほど見かけ上の酸化膜厚が大きくなるような結果と
なっている。
形成した後の放置時間との関係を図３に示す。このよう
に、本実験では、見かけ上の酸化膜厚は酸化膜を形成し
た後の放置時間に応じて変化しており、放置時間が長く
なるほど見かけ上の酸化膜厚が大きくなるような結果と
なっている。
【００１０】そこで、このような実験結果が得られた原
因を明確にすべく、光学機器による酸化膜の膜厚測定方
法について検討を行った。
因を明確にすべく、光学機器による酸化膜の膜厚測定方
法について検討を行った。
【００１１】上述したように、光学機器による酸化膜の
膜厚測定は、酸化膜に光を照射し、屈折率や吸収係数を
求めること等によって行っている。つまり、酸化膜に入
射された光の変化に基づいて酸化膜の膜厚を測定してい
る。従って、酸化膜上に付着物があったりしても屈折率
等が微妙に変化し、あたかも酸化膜の膜厚が増加したよ
うに測定される可能性がある。
膜厚測定は、酸化膜に光を照射し、屈折率や吸収係数を
求めること等によって行っている。つまり、酸化膜に入
射された光の変化に基づいて酸化膜の膜厚を測定してい
る。従って、酸化膜上に付着物があったりしても屈折率
等が微妙に変化し、あたかも酸化膜の膜厚が増加したよ
うに測定される可能性がある。
【００１２】このため、見かけ上膜厚が増加した酸化膜
の表面を洗浄液に浸し、もう一度酸化膜の膜厚測定を行
ってみた。その結果、測定された酸化膜の膜厚は、酸化
膜形成直後に計った酸化膜の膜厚に戻っていた。このこ
とから、酸化膜形成後に放置していた場合、酸化膜上に
付着物（例えば、空気中の水分や炭素）があったために
見かけ上の酸化膜厚が増加していたのであるといえる。
の表面を洗浄液に浸し、もう一度酸化膜の膜厚測定を行
ってみた。その結果、測定された酸化膜の膜厚は、酸化
膜形成直後に計った酸化膜の膜厚に戻っていた。このこ
とから、酸化膜形成後に放置していた場合、酸化膜上に
付着物（例えば、空気中の水分や炭素）があったために
見かけ上の酸化膜厚が増加していたのであるといえる。
【００１３】また、酸化膜の表面を洗浄した後、改めて
酸化膜を放置し、放置時間に対する酸化膜厚の変化を調
べたところ、上記した酸化膜形成後における実験結果と
同様の結果が得られた。このことからも、酸化膜を放置
しておくと、空気中の水分や炭素が酸化膜上に付着し
て、見かけ上の酸化膜厚が増加しているといえる。
酸化膜を放置し、放置時間に対する酸化膜厚の変化を調
べたところ、上記した酸化膜形成後における実験結果と
同様の結果が得られた。このことからも、酸化膜を放置
しておくと、空気中の水分や炭素が酸化膜上に付着し
て、見かけ上の酸化膜厚が増加しているといえる。
【００１４】そこで、上記目的を達成するため、請求項
１に記載の発明では、基板上に酸化膜を形成したのち、
該酸化膜形成後から酸化膜厚測定までの間の放置時間を
管理し、該放置時間に基づいて酸化膜の膜厚測定を行う
ことを特徴としている。
１に記載の発明では、基板上に酸化膜を形成したのち、
該酸化膜形成後から酸化膜厚測定までの間の放置時間を
管理し、該放置時間に基づいて酸化膜の膜厚測定を行う
ことを特徴としている。
【００１５】このように、酸化膜形成後からの放置時間
を管理して、酸化膜厚を測定するようにすれば、正確な
酸化膜厚を測定することができる。
を管理して、酸化膜厚を測定するようにすれば、正確な
酸化膜厚を測定することができる。
【００１６】例えば、請求項２に示すように、測定され
た酸化膜厚を放置時間に基づいて補正し、実際の酸化膜
厚を求めることができる。
た酸化膜厚を放置時間に基づいて補正し、実際の酸化膜
厚を求めることができる。
【００１７】具体的には、請求項３に示すように、酸化
膜が形成されてから酸化膜厚を測定するまでの間の放置
時間をｔ、測定された酸化膜厚をｙ、酸化膜の周辺の雰
囲気に基づいて規定される定数をａ、実際の酸化膜厚を
ｂとし、上記数１にて測定された酸化膜厚ｙを補正し
て、実際の酸化膜厚ｂを求めることができる。
膜が形成されてから酸化膜厚を測定するまでの間の放置
時間をｔ、測定された酸化膜厚をｙ、酸化膜の周辺の雰
囲気に基づいて規定される定数をａ、実際の酸化膜厚を
ｂとし、上記数１にて測定された酸化膜厚ｙを補正し
て、実際の酸化膜厚ｂを求めることができる。
【００１８】また、請求項４に示すように、酸化膜の形
成誤差による酸化膜厚のバラツキをＳ、放置時間に応じ
て発生する酸化膜変動バラツキをＴ、要求される酸化膜
厚の幅をＵとしたとき、酸化膜変動バラツキＴが、上記
数２を満たすような放置時間以内に酸化膜厚測定を行え
ば、測定された見かけ上の酸化膜厚が実際の酸化膜厚と
非常に近いものとして測定することができる。
成誤差による酸化膜厚のバラツキをＳ、放置時間に応じ
て発生する酸化膜変動バラツキをＴ、要求される酸化膜
厚の幅をＵとしたとき、酸化膜変動バラツキＴが、上記
数２を満たすような放置時間以内に酸化膜厚測定を行え
ば、測定された見かけ上の酸化膜厚が実際の酸化膜厚と
非常に近いものとして測定することができる。
【００１９】さらに、請求項５に示すように、酸化膜の
膜厚を測定する直前に酸化膜の表面を洗浄するようにす
れば、酸化膜の表面の付着物を除去することができるた
め、正確な酸化膜厚を測定することができる。
膜厚を測定する直前に酸化膜の表面を洗浄するようにす
れば、酸化膜の表面の付着物を除去することができるた
め、正確な酸化膜厚を測定することができる。
【００２０】例えば、請求項６に示すように、酸化膜表
面の洗浄は、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）
混合液もしくは塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）
混合液の洗浄によって行うことができる。
面の洗浄は、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）
混合液もしくは塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）
混合液の洗浄によって行うことができる。
【００２１】なお、請求項７乃至請求項１０に示すよう
に、酸化膜の表面を洗浄したあとにおいても、請求項１
乃至請求項４に示す発明と同様に、放置時間の管理等を
適用可能である。
に、酸化膜の表面を洗浄したあとにおいても、請求項１
乃至請求項４に示す発明と同様に、放置時間の管理等を
適用可能である。
【００２２】請求項１１に記載の発明においては、酸化
膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法におい
て、酸化膜を形成した後、該酸化膜の膜厚を請求項１乃
至１０のいずれか１つに記載の酸化膜厚測定方法を用い
て計測し、該酸化膜厚が所望の範囲内であれば、後工程
に移行させることを特徴としている。
膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法におい
て、酸化膜を形成した後、該酸化膜の膜厚を請求項１乃
至１０のいずれか１つに記載の酸化膜厚測定方法を用い
て計測し、該酸化膜厚が所望の範囲内であれば、後工程
に移行させることを特徴としている。
【００２３】このように、酸化膜を形成したのち、請求
項１乃至１０に記載の酸化膜厚測定方法を用いて酸化膜
厚を計測し、酸化膜厚が所望の範囲内であれば後工程に
移行させる。そして、範囲外であれば製品を製造ライン
より取り除くようにすれば、半導体装置の製造途中で不
良品の判別が高精度で行えるようになり、工程改善への
フィードバックが早期に行え、歩留りの安定化が図れ
る。また、不良品の市場流出防止が工程内の初期で可能
となる。
項１乃至１０に記載の酸化膜厚測定方法を用いて酸化膜
厚を計測し、酸化膜厚が所望の範囲内であれば後工程に
移行させる。そして、範囲外であれば製品を製造ライン
より取り除くようにすれば、半導体装置の製造途中で不
良品の判別が高精度で行えるようになり、工程改善への
フィードバックが早期に行え、歩留りの安定化が図れ
る。また、不良品の市場流出防止が工程内の初期で可能
となる。
【００２４】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
【００２５】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態で
は、本発明の一実施形態である酸化膜の膜厚測定方法を
ＭＯＳトランジスタの製造工程に適用する場合を説明す
る。具体的には、ＭＯＳトランジスタを含む製品の製造
ラインにおいて、酸化膜を形成した際に酸化膜厚を測定
し、その酸化膜厚が所望の範囲内に入っていれば製造ラ
インの後工程に移行させ、範囲外であれば製造ラインか
ら製品を除くという製品不良チェックに適用する場合を
説明する。
は、本発明の一実施形態である酸化膜の膜厚測定方法を
ＭＯＳトランジスタの製造工程に適用する場合を説明す
る。具体的には、ＭＯＳトランジスタを含む製品の製造
ラインにおいて、酸化膜を形成した際に酸化膜厚を測定
し、その酸化膜厚が所望の範囲内に入っていれば製造ラ
インの後工程に移行させ、範囲外であれば製造ラインか
ら製品を除くという製品不良チェックに適用する場合を
説明する。
【００２６】図１及び図２にＭＯＳトランジスタの製造
工程を示す。以下、この図１及び２に基づいてＭＯＳト
ランジスタの製造方法について説明すると共に、このＭ
ＯＳトランジスタの製造工程中における酸化膜の膜厚測
定方法を説明する。
工程を示す。以下、この図１及び２に基づいてＭＯＳト
ランジスタの製造方法について説明すると共に、このＭ
ＯＳトランジスタの製造工程中における酸化膜の膜厚測
定方法を説明する。
【００２７】まず、図１（ａ）に示すように、シリコン
基板１を用意し、シリコン基板１の表面に熱酸化膜２を
形成する。そして、フォトリソグラフィ工程及びイオン
注入工程を行い、Ｎ型ウェル領域３及びＰ型ウェル領域
４をそれぞれ形成する。例えば、Ｎ型ウェル領域３を形
成する際には、リンを１×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ-2で
イオン注入し、Ｐ型ウェル領域を形成する際には、ボロ
ンを３．４×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ-2でイオン注入す
るようにしている。
基板１を用意し、シリコン基板１の表面に熱酸化膜２を
形成する。そして、フォトリソグラフィ工程及びイオン
注入工程を行い、Ｎ型ウェル領域３及びＰ型ウェル領域
４をそれぞれ形成する。例えば、Ｎ型ウェル領域３を形
成する際には、リンを１×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ-2で
イオン注入し、Ｐ型ウェル領域を形成する際には、ボロ
ンを３．４×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ-2でイオン注入す
るようにしている。
【００２８】次に、ドライブインと呼ばれる高温の熱処
理を１１７０℃で行ったあと、図１（ｂ）に示すよう
に、減圧ＣＶＤ法により窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）５をシリコ
ン基板１の上面にデポジションする。その後、フォトエ
ッチングにより窒化膜５をパターニングする。
理を１１７０℃で行ったあと、図１（ｂ）に示すよう
に、減圧ＣＶＤ法により窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）５をシリコ
ン基板１の上面にデポジションする。その後、フォトエ
ッチングにより窒化膜５をパターニングする。
【００２９】続いて、フォトリソグラフィ工程によりレ
ジストをパターニングし、チャネルストッパー６を形成
する領域にボロンを、例えば７×１０13ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ-2でイオン注入する。そして、Ｎ2雰囲気でのアニー
ルを施し、チャネルストッパー６が形成される。
ジストをパターニングし、チャネルストッパー６を形成
する領域にボロンを、例えば７×１０13ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ-2でイオン注入する。そして、Ｎ2雰囲気でのアニー
ルを施し、チャネルストッパー６が形成される。
【００３０】そして、図１（ｃ）に示すように、熱酸化
によって、Ｎ型ウェル領域とＰ型ウェル領域との境界部
にＬＯＣＯＳ酸化膜７を形成して、素子分離を行う。こ
の後、窒化膜５と共にＬＯＣＯＳ酸化膜７以外の酸化膜
領域を除去し、図２（ａ）に示すように、熱酸化によっ
て新たにゲート酸化膜８を形成する。このゲート酸化膜
８について、本発明の一実施形態である酸化膜の膜厚測
定方法を適用する。
によって、Ｎ型ウェル領域とＰ型ウェル領域との境界部
にＬＯＣＯＳ酸化膜７を形成して、素子分離を行う。こ
の後、窒化膜５と共にＬＯＣＯＳ酸化膜７以外の酸化膜
領域を除去し、図２（ａ）に示すように、熱酸化によっ
て新たにゲート酸化膜８を形成する。このゲート酸化膜
８について、本発明の一実施形態である酸化膜の膜厚測
定方法を適用する。
【００３１】具体的には、ゲート酸化膜８に光を照射
し、屈折率や吸収係数を求めることによって、ゲート酸
化膜８の膜厚を検出するという偏光解析法を用いたエリ
プソメータを使用してゲート酸化膜８の膜厚を測定す
る。この時、ゲート酸化膜８を形成した後、所定時間経
過するまでの間にゲート酸化膜厚を測定する。
し、屈折率や吸収係数を求めることによって、ゲート酸
化膜８の膜厚を検出するという偏光解析法を用いたエリ
プソメータを使用してゲート酸化膜８の膜厚を測定す
る。この時、ゲート酸化膜８を形成した後、所定時間経
過するまでの間にゲート酸化膜厚を測定する。
【００３２】上述したように、ゲート酸化膜８を形成後
に放置しておくと、放置時間に応じて測定される見かけ
上のゲート酸化膜厚が増加するため、正確なゲート酸化
膜厚を測定することができない。従って、このようにゲ
ート酸化膜厚を測定する時間を管理し、ゲート酸化膜８
を形成後、所定時間内に膜厚測定を行うことで見かけ上
のゲート酸化膜厚が増加する前に正確なゲート酸化膜厚
を測定することができる。
に放置しておくと、放置時間に応じて測定される見かけ
上のゲート酸化膜厚が増加するため、正確なゲート酸化
膜厚を測定することができない。従って、このようにゲ
ート酸化膜厚を測定する時間を管理し、ゲート酸化膜８
を形成後、所定時間内に膜厚測定を行うことで見かけ上
のゲート酸化膜厚が増加する前に正確なゲート酸化膜厚
を測定することができる。
【００３３】このゲート酸化膜厚を測定する所定時間を
短くすればするほど、より正確なゲート酸化膜厚を得ら
れるが、以下のようにして決定してもよい。
短くすればするほど、より正確なゲート酸化膜厚を得ら
れるが、以下のようにして決定してもよい。
【００３４】例えば、工程を管理する幅（規格）に対し
て許容できる膜厚バラツキを計算により求めるようにし
てもよい。
て許容できる膜厚バラツキを計算により求めるようにし
てもよい。
【００３５】具体的には、工程内のバラツキを求める場
合によく用いられる２乗和の計算式によって求めること
ができる。
合によく用いられる２乗和の計算式によって求めること
ができる。
【００３６】
【数５】（Ｓ2＋Ｔ2）1/2≦Ｕ ただし、Ｓはゲート酸化膜厚のバラツキを示し、Ｔは放
置時間に対するゲート酸化膜厚の変動バラツキを示し、
Ｕは工程管理の幅（規格の幅）を示している。なお、バ
ラツキは３σで計算する。
置時間に対するゲート酸化膜厚の変動バラツキを示し、
Ｕは工程管理の幅（規格の幅）を示している。なお、バ
ラツキは３σで計算する。
【００３７】この数５を満たすバラツキの幅を求めたの
ち、実験結果に基づいてバラツキの幅となる放置時間を
見出せば上記所定時間が設定される。なお、後述する第
２実施形態で示す近似式に基づいてバラツキの幅を求め
てもよい。
ち、実験結果に基づいてバラツキの幅となる放置時間を
見出せば上記所定時間が設定される。なお、後述する第
２実施形態で示す近似式に基づいてバラツキの幅を求め
てもよい。
【００３８】このようにして、ゲート酸化膜厚を測定し
た後、ゲート酸化膜厚が所望の範囲内であれば後工程に
移行し、範囲外であれば製品を製造ラインから取り除
く。
た後、ゲート酸化膜厚が所望の範囲内であれば後工程に
移行し、範囲外であれば製品を製造ラインから取り除
く。
【００３９】そして、適合する製品については、図２
（ａ）に示すように、ゲート酸化膜８上にゲート電極９
をパターニングする。続いて、図２（ｂ）に示すよう
に、ゲート電極９の両側にソース１０、ドレイン１１を
形成したのち、ゲート電極９上を含むシリコン基板１の
上面にＣＶＤ酸化膜１２を形成し、リフロー処理後、Ｃ
ＶＤ酸化膜１２にコンタクトホール１２ａを形成する。
その後、コンタクトホール１２ａ内を含むＣＶＤ酸化膜
の上に電気配線をパターニングし、図示しない保護膜で
覆ってＭＯＳトランジスタが形成される。
（ａ）に示すように、ゲート酸化膜８上にゲート電極９
をパターニングする。続いて、図２（ｂ）に示すよう
に、ゲート電極９の両側にソース１０、ドレイン１１を
形成したのち、ゲート電極９上を含むシリコン基板１の
上面にＣＶＤ酸化膜１２を形成し、リフロー処理後、Ｃ
ＶＤ酸化膜１２にコンタクトホール１２ａを形成する。
その後、コンタクトホール１２ａ内を含むＣＶＤ酸化膜
の上に電気配線をパターニングし、図示しない保護膜で
覆ってＭＯＳトランジスタが形成される。
【００４０】このように、ゲート酸化膜８の膜厚測定を
ゲート酸化膜８の形成後早期に行うように測定時間管理
することにより、正確なゲート酸化膜厚を測定すること
ができる。
ゲート酸化膜８の形成後早期に行うように測定時間管理
することにより、正確なゲート酸化膜厚を測定すること
ができる。
【００４１】そして、測定したゲート酸化膜８の膜厚が
所望の範囲内であれば後工程に移行させ、範囲外であれ
ば製品を製造ラインより取り除くようにすれば、半導体
装置の製造途中で不良品の判別が高精度で行えるように
なり、工程改善へのフィードバックが早期に行え、歩留
りの安定化が図れる。また、不良品の市場流出防止が工
程内の初期で可能となる。
所望の範囲内であれば後工程に移行させ、範囲外であれ
ば製品を製造ラインより取り除くようにすれば、半導体
装置の製造途中で不良品の判別が高精度で行えるように
なり、工程改善へのフィードバックが早期に行え、歩留
りの安定化が図れる。また、不良品の市場流出防止が工
程内の初期で可能となる。
【００４２】（第２実施形態）本実施形態では、測定さ
れる見かけ上の酸化膜厚を補正し、正確な酸化膜厚を測
定する。なお、本実施形態の酸化膜厚測定方法の適用対
象は第１実施形態のＭＯＳトランジスタと同様であり、
測定された酸化膜厚に基づいて製品不良チェックすると
いうことも同様であるため、酸化膜厚の補正についての
み説明する。
れる見かけ上の酸化膜厚を補正し、正確な酸化膜厚を測
定する。なお、本実施形態の酸化膜厚測定方法の適用対
象は第１実施形態のＭＯＳトランジスタと同様であり、
測定された酸化膜厚に基づいて製品不良チェックすると
いうことも同様であるため、酸化膜厚の補正についての
み説明する。
【００４３】上述したように、ゲート酸化膜８の形成後
に放置しておいた場合、放置時間と見かけ上のゲート酸
化膜厚とは図３に示す関係となる。
に放置しておいた場合、放置時間と見かけ上のゲート酸
化膜厚とは図３に示す関係となる。
【００４４】この酸化膜厚の見かけ上の増加量を近似式
で示すと、数６のように表される。
で示すと、数６のように表される。
【００４５】
【数６】ｙ＝ａ・ｌｎ（ｔ）＋ｂ ただし、ｔ≧１とし、ｙの単位はÅである。
【００４６】ここで、ａ及びｂは定数である。また、ｔ
はゲート酸化膜８を形成してから膜厚測定までに放置さ
れた時間である。ａはクリーンルーム等のウェハ周辺の
雰囲気（温度、湿度）により決まり、実測値では約０．
５〜１．５であった。また、ｂはゲート酸化膜８の形成
直後（ｔ＝１ｍｉｎのとき）の酸化膜厚である。
はゲート酸化膜８を形成してから膜厚測定までに放置さ
れた時間である。ａはクリーンルーム等のウェハ周辺の
雰囲気（温度、湿度）により決まり、実測値では約０．
５〜１．５であった。また、ｂはゲート酸化膜８の形成
直後（ｔ＝１ｍｉｎのとき）の酸化膜厚である。
【００４７】なお、この近似式でｔ＝１ｍｉｎ以下にで
きないのは、放置時間がほとんどないとしたときをｔ＝
０ｍｉｎとすると数６による酸化膜厚の測定結果が０Å
となり、ゲート酸化膜８が存在しないことになってしま
うからである。ただし、実際には酸化膜８の形成後、酸
化膜形成用の装置からウェハを取り出して酸化膜厚を測
定することになるため、ある程度の時間（１ｍｉｎ以
上）が経過しており、上記近似式を適用することに不都
合はない。
きないのは、放置時間がほとんどないとしたときをｔ＝
０ｍｉｎとすると数６による酸化膜厚の測定結果が０Å
となり、ゲート酸化膜８が存在しないことになってしま
うからである。ただし、実際には酸化膜８の形成後、酸
化膜形成用の装置からウェハを取り出して酸化膜厚を測
定することになるため、ある程度の時間（１ｍｉｎ以
上）が経過しており、上記近似式を適用することに不都
合はない。
【００４８】このように、ゲート酸化膜８の見かけ上の
増加量が数６で近似されるため、ゲート酸化膜８を形成
した後の放置時間に応じてゲート酸化膜８の見かけ上の
増加量を算出することができる。
増加量が数６で近似されるため、ゲート酸化膜８を形成
した後の放置時間に応じてゲート酸化膜８の見かけ上の
増加量を算出することができる。
【００４９】このため、測定された見かけ上のゲート酸
化膜厚から算出された見かけ上の増加量を減算すれば、
ゲート酸化膜厚が補正され、実際のゲート酸化膜厚を求
めることができる。このように、ゲート酸化膜８を形成
したのちの放置時間を管理（記憶）し、近似式を用いて
見かけ上のゲート酸化膜厚を補正することにより、正確
なゲート酸化膜厚を検出することができる。
化膜厚から算出された見かけ上の増加量を減算すれば、
ゲート酸化膜厚が補正され、実際のゲート酸化膜厚を求
めることができる。このように、ゲート酸化膜８を形成
したのちの放置時間を管理（記憶）し、近似式を用いて
見かけ上のゲート酸化膜厚を補正することにより、正確
なゲート酸化膜厚を検出することができる。
【００５０】参考として、上記数６を適用して実際のゲ
ート酸化膜のバラツキを定量化した結果を図４に示す。
この図は、ゲート酸化膜８の形成後の放置時間が異なる
多数のサンプル（サンプルＡ〜Ｊ）のゲート酸化膜厚を
エリプソメータで測定し、その測定結果を上記数６を用
いて補正した結果を示したものである。この図におい
て、点線部分は測定された見かけ上のゲート酸化膜厚を
示しており、実線部分が近似式による補正後のゲート酸
化膜厚を示している。また、各サンプルの符号の上に記
載されているのが各サンプルの放置時間を示している。
ート酸化膜のバラツキを定量化した結果を図４に示す。
この図は、ゲート酸化膜８の形成後の放置時間が異なる
多数のサンプル（サンプルＡ〜Ｊ）のゲート酸化膜厚を
エリプソメータで測定し、その測定結果を上記数６を用
いて補正した結果を示したものである。この図におい
て、点線部分は測定された見かけ上のゲート酸化膜厚を
示しており、実線部分が近似式による補正後のゲート酸
化膜厚を示している。また、各サンプルの符号の上に記
載されているのが各サンプルの放置時間を示している。
【００５１】この図に示されるように、エリプソメータ
による測定値では、ゲート酸化膜厚に大きなバラツキが
生じているが、補正後の結果ではゲート酸化膜厚のバラ
ツキが非常に小さくなっている。
による測定値では、ゲート酸化膜厚に大きなバラツキが
生じているが、補正後の結果ではゲート酸化膜厚のバラ
ツキが非常に小さくなっている。
【００５２】これは、上記近似式によって補正しない場
合には、実際のゲート酸化膜厚が所望の範囲内にあるに
もかかわらず、測定されるゲート酸化膜厚にバラツキが
生じるため、ゲート酸化膜厚が所望の範囲外であると判
断を誤る場合があったことを示している。
合には、実際のゲート酸化膜厚が所望の範囲内にあるに
もかかわらず、測定されるゲート酸化膜厚にバラツキが
生じるため、ゲート酸化膜厚が所望の範囲外であると判
断を誤る場合があったことを示している。
【００５３】このように、上記数６を用いて測定された
ゲート酸化膜厚を補正することにより、ゲート酸化膜厚
が所望の範囲内にあるにもかかわらず、所望の範囲外で
あると誤判断してしまうことを防止することができる。
ゲート酸化膜厚を補正することにより、ゲート酸化膜厚
が所望の範囲内にあるにもかかわらず、所望の範囲外で
あると誤判断してしまうことを防止することができる。
【００５４】なお、本実施形態のように近似式を用いて
補正したゲート酸化膜厚の信頼性について、製品製造後
に容量（ゲート電極とシリコン基板との間としての容
量）から求めたゲート酸化膜厚と比較した結果を図５に
示す。また、参考としてエリプソメータによる測定値、
すなわち近似式による補正前のゲート酸化膜厚も図中に
示す。
補正したゲート酸化膜厚の信頼性について、製品製造後
に容量（ゲート電極とシリコン基板との間としての容
量）から求めたゲート酸化膜厚と比較した結果を図５に
示す。また、参考としてエリプソメータによる測定値、
すなわち近似式による補正前のゲート酸化膜厚も図中に
示す。
【００５５】この図に示されるように、近似式により補
正したゲート酸化膜厚は容量から求めたゲート酸化膜厚
とほとんど対応しており、非常に相関が取れた関係とな
っている。一方、る補正前のゲート酸化膜厚は容量から
求めたゲート酸化膜厚と対応がとれていない。
正したゲート酸化膜厚は容量から求めたゲート酸化膜厚
とほとんど対応しており、非常に相関が取れた関係とな
っている。一方、る補正前のゲート酸化膜厚は容量から
求めたゲート酸化膜厚と対応がとれていない。
【００５６】このように、近似式による補正によって信
頼性の高いゲート酸化膜厚が求められる。そして、本実
施形態のようにゲート酸化膜厚測定を行うことにより、
半導体装置の製造途中で不良品の判別が高精度で行える
ようになり、第１実施形態と同様の効果が得られる。
頼性の高いゲート酸化膜厚が求められる。そして、本実
施形態のようにゲート酸化膜厚測定を行うことにより、
半導体装置の製造途中で不良品の判別が高精度で行える
ようになり、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５７】（第３実施形態）上述したように、ゲート
酸化膜８の表面の付着物によって測定される見かけ上の
ゲート酸化膜厚にバラツキが生じている。このため、本
実施形態では、ゲート酸化膜８の表面の付着物を除去す
ることにより、ゲート酸化膜厚を正確に図れるようにす
る。
酸化膜８の表面の付着物によって測定される見かけ上の
ゲート酸化膜厚にバラツキが生じている。このため、本
実施形態では、ゲート酸化膜８の表面の付着物を除去す
ることにより、ゲート酸化膜厚を正確に図れるようにす
る。
【００５８】なお、本実施形態の酸化膜厚測定方法の適
用対象は第１実施形態のＭＯＳトランジスタと同様であ
り、測定された酸化膜厚に基づいて製品不良チェックす
るということも同様であるため、ゲート酸化膜８の表面
の付着物の除去についてのみ説明する。
用対象は第１実施形態のＭＯＳトランジスタと同様であ
り、測定された酸化膜厚に基づいて製品不良チェックす
るということも同様であるため、ゲート酸化膜８の表面
の付着物の除去についてのみ説明する。
【００５９】まず、第１実施形態と同様の工程を施し
て、シリコン基板１にゲート酸化膜８を形成する。そし
て、ゲート酸化膜厚を測定する直前に洗浄液によってゲ
ート酸化膜８の表面の付着物を除去する。
て、シリコン基板１にゲート酸化膜８を形成する。そし
て、ゲート酸化膜厚を測定する直前に洗浄液によってゲ
ート酸化膜８の表面の付着物を除去する。
【００６０】具体的には、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水
素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄液内にウェハを浸すことによ
って、付着物を除去する。その後、エリプソメータにて
ゲート酸化膜厚を測定する。これにより、付着物による
影響を受けずにゲート酸化膜厚を測定することができる
ため、正確なゲート酸化膜厚を測定することができる。
素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄液内にウェハを浸すことによ
って、付着物を除去する。その後、エリプソメータにて
ゲート酸化膜厚を測定する。これにより、付着物による
影響を受けずにゲート酸化膜厚を測定することができる
ため、正確なゲート酸化膜厚を測定することができる。
【００６１】参考として、図６（ａ）に、硫酸（Ｈ2Ｓ
Ｏ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄による付着
物の除去を行う前後におけるゲート酸化膜厚の測定結果
を示す。この図は、ゲート酸化膜８を形成してから放置
時間を４９ｍｉｎとしてゲート酸化膜厚を測定したの
ち、さらに放置時間を１６０６７ｍｉｎとして再度ゲー
ト酸化膜厚を測定し、その後、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸
化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄をして５０ｍｉｎ後にみ
たたびゲート酸化膜厚を測定した結果を示している。
Ｏ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄による付着
物の除去を行う前後におけるゲート酸化膜厚の測定結果
を示す。この図は、ゲート酸化膜８を形成してから放置
時間を４９ｍｉｎとしてゲート酸化膜厚を測定したの
ち、さらに放置時間を１６０６７ｍｉｎとして再度ゲー
ト酸化膜厚を測定し、その後、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸
化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄をして５０ｍｉｎ後にみ
たたびゲート酸化膜厚を測定した結果を示している。
【００６２】この図に示されるように、ゲート酸化膜形
成後、あまり放置していない場合（放置時間４９ｍｉ
ｎ）に対して、長く放置していると、測定される見かけ
上のゲート酸化膜厚が増加しているのが分かる。これに
対して、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合
液の洗浄を施すと、再びゲート酸化膜８の形成後あまり
放置していない場合と同等のゲート酸化膜厚に戻ってい
る。
成後、あまり放置していない場合（放置時間４９ｍｉ
ｎ）に対して、長く放置していると、測定される見かけ
上のゲート酸化膜厚が増加しているのが分かる。これに
対して、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合
液の洗浄を施すと、再びゲート酸化膜８の形成後あまり
放置していない場合と同等のゲート酸化膜厚に戻ってい
る。
【００６３】この測定結果からも、ゲート酸化膜厚を測
定する直前にゲート酸化膜８の表面の付着物を洗浄によ
って除去することにより、正確なゲート酸化膜厚を検出
することができる。
定する直前にゲート酸化膜８の表面の付着物を洗浄によ
って除去することにより、正確なゲート酸化膜厚を検出
することができる。
【００６４】また、この洗浄工程の後に、ウェハを放置
してゲート酸化膜厚を測定したところ、測定される見か
け上のゲート酸化膜厚は洗浄前に増加していたときと同
様の関係（放置時間に対する増加量の関係）を持って増
加していた。
してゲート酸化膜厚を測定したところ、測定される見か
け上のゲート酸化膜厚は洗浄前に増加していたときと同
様の関係（放置時間に対する増加量の関係）を持って増
加していた。
【００６５】このことからも、見かけ上のゲート酸化膜
厚の増加のメカニズムは、空気中に含まれている物質が
付着することによって屈折率等が微妙に変化するためで
あると言える。
厚の増加のメカニズムは、空気中に含まれている物質が
付着することによって屈折率等が微妙に変化するためで
あると言える。
【００６６】このように、ゲート酸化膜８の表面の付着
物を除去することにより、付着物による影響を受けずに
正確にゲート酸化膜厚を測定することができる。また、
本実施形態においては、洗浄前においてウェハをどれだ
けの時間放置していたか分からない場合であっても、洗
浄後からの放置時間管理によって正確なゲート酸化膜厚
を測定することが可能であるという効果が得られる。
物を除去することにより、付着物による影響を受けずに
正確にゲート酸化膜厚を測定することができる。また、
本実施形態においては、洗浄前においてウェハをどれだ
けの時間放置していたか分からない場合であっても、洗
浄後からの放置時間管理によって正確なゲート酸化膜厚
を測定することが可能であるという効果が得られる。
【００６７】そして、このように、本実施形態によるゲ
ート酸化膜厚測定を行うことにより、半導体装置の製造
途中で不良品の判別が高精度で行えるようになり、第１
実施形態と同様の効果が得られる。
ート酸化膜厚測定を行うことにより、半導体装置の製造
途中で不良品の判別が高精度で行えるようになり、第１
実施形態と同様の効果が得られる。
【００６８】なお、上述したように、洗浄後においても
ウェハを放置しておくと見かけ上のゲート酸化膜厚は増
加していくため、洗浄後は第１実施形態と同様に所定時
間内にゲート酸化膜厚を測定する必要がある。
ウェハを放置しておくと見かけ上のゲート酸化膜厚は増
加していくため、洗浄後は第１実施形態と同様に所定時
間内にゲート酸化膜厚を測定する必要がある。
【００６９】本実施形態では、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸
化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄によって付着物を除去し
たが、この他の洗浄液、例えば塩酸（ＨＣｌ）と過酸化
水素（Ｈ2Ｏ2）混合液を用いてもよい。
化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄によって付着物を除去し
たが、この他の洗浄液、例えば塩酸（ＨＣｌ）と過酸化
水素（Ｈ2Ｏ2）混合液を用いてもよい。
【００７０】図６（ｂ）に、塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水
素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄による付着物の除去を行う前
後におけるゲート酸化膜厚の測定結果を示す。この図
は、図６（ａ）と同様の時間、ウェハを放置したのち、
塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄を
施し、ゲート酸化膜厚を測定した結果を示している。
素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄による付着物の除去を行う前
後におけるゲート酸化膜厚の測定結果を示す。この図
は、図６（ａ）と同様の時間、ウェハを放置したのち、
塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄を
施し、ゲート酸化膜厚を測定した結果を示している。
【００７１】この図から分かるように、洗浄液として塩
酸（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液を用いた場
合においても硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）
混合液の洗浄を行った場合と同様の結果が得られた。
酸（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液を用いた場
合においても硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）
混合液の洗浄を行った場合と同様の結果が得られた。
【００７２】この結果及び硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水
素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄による結果から検討すると、
硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液、塩酸
（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄によっ
て付着物が洗浄されていることから、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）
と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液中に含まれる硫酸（Ｈ 2
ＳＯ4）や塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合
液に含まれる塩酸（ＨＣｌ）に溶解もしくは反応する空
気中の水分や炭素がゲート絶縁膜の表面に付着している
と考えられる。
素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄による結果から検討すると、
硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液、塩酸
（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄によっ
て付着物が洗浄されていることから、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）
と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液中に含まれる硫酸（Ｈ 2
ＳＯ4）や塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合
液に含まれる塩酸（ＨＣｌ）に溶解もしくは反応する空
気中の水分や炭素がゲート絶縁膜の表面に付着している
と考えられる。
【００７３】従って、空気中の水分や炭素が除去できる
ような洗浄液であればどのようなものを用いてもよいと
いえる。
ような洗浄液であればどのようなものを用いてもよいと
いえる。
【００７４】（他の実施形態）上記各実施形態では、熱
ＣＶＤ法によるウェット酸化によってゲート酸化膜８を
形成した場合を示したが、他の方法（例えばドライ酸
化）によってゲート酸化膜８を形成した場合についても
上記実施形態と同様に放置時間の管理、近似式による補
正、洗浄液による付着物の除去などを行った。その結
果、上記各実施形態と同様の効果が得られた。このこと
からも、ゲート酸化膜の形成方法によらず、本発明を適
用することができるといえる。
ＣＶＤ法によるウェット酸化によってゲート酸化膜８を
形成した場合を示したが、他の方法（例えばドライ酸
化）によってゲート酸化膜８を形成した場合についても
上記実施形態と同様に放置時間の管理、近似式による補
正、洗浄液による付着物の除去などを行った。その結
果、上記各実施形態と同様の効果が得られた。このこと
からも、ゲート酸化膜の形成方法によらず、本発明を適
用することができるといえる。
【００７５】なお、第２実施形態では、見かけ上のゲー
ト酸化膜厚の増加量を数６によって近似したが、他の数
式（例えば対数による近似式）によって近似することも
可能である。
ト酸化膜厚の増加量を数６によって近似したが、他の数
式（例えば対数による近似式）によって近似することも
可能である。
【００７６】また、上記各実施形態では、酸化膜厚が９
０〜１１０Åである場合を例に挙げて説明したが、１０
０Å以下の薄い酸化膜を評価、工程管理する場合に特に
効果的である。薄い酸化膜の場合、放置時間による見か
け上の膜厚変動によるバラツキ分が測定値内を占める割
合が特に大きく、真の膜厚を精密に測定するには、本発
明の膜厚管理が有効である。もちろん、１００Åを超え
る厚い酸化膜を評価する場合にも本発明を適用可能であ
る。
０〜１１０Åである場合を例に挙げて説明したが、１０
０Å以下の薄い酸化膜を評価、工程管理する場合に特に
効果的である。薄い酸化膜の場合、放置時間による見か
け上の膜厚変動によるバラツキ分が測定値内を占める割
合が特に大きく、真の膜厚を精密に測定するには、本発
明の膜厚管理が有効である。もちろん、１００Åを超え
る厚い酸化膜を評価する場合にも本発明を適用可能であ
る。
【図１】本発明の第１実施形態のゲート酸化膜の測定方
法を適用するＭＯＳトランジスタの製造工程を示す図で
ある。
法を適用するＭＯＳトランジスタの製造工程を示す図で
ある。
【図２】図１に続くＭＯＳトランジスタの製造工程を示
す図である。
す図である。
【図３】ゲート酸化膜形成後の放置時間と見かけ上のゲ
ート酸化膜厚の増加量との関係を示す図である。
ート酸化膜厚の増加量との関係を示す図である。
【図４】第２実施形態における近似式を用いて測定され
たゲート酸化膜厚を補正した結果を示す図である。
たゲート酸化膜厚を補正した結果を示す図である。
【図５】近似式を用いて測定されたゲート酸化膜厚と容
量に基づいて算出したゲート酸化膜厚との関係を示す図
である。
量に基づいて算出したゲート酸化膜厚との関係を示す図
である。
【図６】（ａ）は硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と過酸化水素（Ｈ2
Ｏ2）混合液の洗浄を施した際のゲート酸化膜厚の変化
を測定した結果を示す図であり、（ｂ）は塩酸（ＨＣ
ｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄を施した際の
ゲート酸化膜厚の変化を測定した結果を示す図である。
Ｏ2）混合液の洗浄を施した際のゲート酸化膜厚の変化
を測定した結果を示す図であり、（ｂ）は塩酸（ＨＣ
ｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄を施した際の
ゲート酸化膜厚の変化を測定した結果を示す図である。
１…シリコン基板、２…酸化膜、３…Ｎ型ウェル領域、
４…Ｐ型ウェル領域、５…シリコン窒化膜、６…チャネ
ルストッパー、７…ＬＯＣＯＳ酸化膜、８…ゲート酸化
膜、９…ゲート電極、１０…ソース、１１…ドレイン、
１２…ＣＶＤ酸化膜、１２ａ…コンタクトホール、１３
…電気配線。
４…Ｐ型ウェル領域、５…シリコン窒化膜、６…チャネ
ルストッパー、７…ＬＯＣＯＳ酸化膜、８…ゲート酸化
膜、９…ゲート電極、１０…ソース、１１…ドレイン、
１２…ＣＶＤ酸化膜、１２ａ…コンタクトホール、１３
…電気配線。
Claims (11)
- 【請求項１】 基板（１）上に酸化膜（８）を形成した
のち、該酸化膜に光を照射することによって該光の変化
に基づいて前記酸化膜の膜厚を測定する酸化膜厚測定方
法において、 前記基板上に前記酸化膜を形成したのち、該酸化膜形成
後から前記酸化膜厚測定までの間の放置時間を管理し、
該放置時間に基づいて酸化膜の膜厚測定を行うことを特
徴とする酸化膜厚測定方法。 - 【請求項２】 前記測定された酸化膜厚を前記放置時間
に基づいて補正し、実際の酸化膜厚を求めることを特徴
とする請求項１に記載の酸化膜厚測定方法。 - 【請求項３】 基板（１）上に酸化膜（８）を形成した
のち、該酸化膜に光を照射することによって該光の変化
に基づいて前記酸化膜の膜厚を測定する酸化膜厚測定方
法において、 前記酸化膜が形成されてから酸化膜厚を測定するまでの
間の放置時間をｔ、測定された酸化膜厚をｙ、酸化膜の
周辺の雰囲気に基づいて規定される定数をａ、実際の酸
化膜厚をｂとすると、 【数１】ｙ＝ａ・ｌｎ（ｔ）+ｂ を用いて、前記測定された酸化膜厚ｙを補正して、前記
実際の酸化膜厚ｂを求めることを特徴とする酸化膜厚測
定方法。 - 【請求項４】 前記酸化膜の形成誤差による酸化膜厚の
バラツキをＳ、前記放置時間に応じて発生する酸化膜変
動バラツキをＴ、要求される酸化膜厚の幅をＵとしたと
き、前記酸化膜変動バラツキＴが、 【数２】（Ｓ2＋Ｔ2）1/2≦Ｕ を満たすよう前記放置時間以内に前記酸化膜厚測定を行
うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記
載の酸化膜厚測定方法。 - 【請求項５】 基板（１）上に酸化膜（８）を形成した
のち、該酸化膜に光を照射することによって該光の変化
に基づいて前記酸化膜の膜厚を測定する酸化膜厚測定方
法において、 前記酸化膜の膜厚を測定する前に前記酸化膜の表面を洗
浄することを特徴とする酸化膜厚測定方法。 - 【請求項６】 前記酸化膜表面の洗浄は、硫酸（Ｈ2Ｓ
Ｏ4）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液もしくは塩酸（Ｈ
Ｃｌ）と過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混合液の洗浄によって行
うことを特徴とする請求項５に記載の酸化膜厚測定方
法。 - 【請求項７】 前記酸化膜表面の洗浄を行ったのち、該
洗浄後から前記酸化膜厚測定までの間の放置時間を管理
し、該放置時間に基づいて酸化膜の膜厚測定を行うこと
を特徴とする請求項５又は６に記載の酸化膜厚測定方
法。 - 【請求項８】 前記測定された酸化膜厚を前記放置時間
に基づいて補正し、実際の酸化膜厚を求めることを特徴
とする請求項７に記載の酸化膜厚測定方法。 - 【請求項９】 前記酸化膜が形成されてから酸化膜厚を
測定するまでの間の放置時間をｔ、測定された酸化膜厚
をｙ、酸化膜の周辺の雰囲気に基づいて規定される定数
をａ、実際の酸化膜厚をｂとすると、 【数３】ｙ＝ａ・ｌｎ（ｔ）+ｂ を用いて、前記測定された酸化膜厚ｙを補正して、前記
実際の酸化膜厚ｂを求めることを特徴とする請求項７に
記載の酸化膜厚測定方法。 - 【請求項１０】 前記酸化膜の形成誤差による酸化膜厚
のバラツキをＳ、前記放置時間に応じて発生する酸化膜
変動バラツキをＴ、要求される酸化膜厚の幅をＵとした
とき、前記酸化膜変動バラツキＴが、 【数４】（Ｓ2＋Ｔ2）1/2≦Ｕ を満たすよう前記放置時間以内に前記酸化膜厚測定を行
うことを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１つに記
載の酸化膜厚測定方法。 - 【請求項１１】 酸化膜を形成する工程を含む半導体装
置の製造方法において、 酸化膜を形成した後、該酸化膜の膜厚を請求項１乃至９
のいずれか１つに記載の酸化膜厚測定方法を用いて計測
し、該酸化膜厚が所望の範囲内であれば、後工程に移行
させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000205533A JP4192410B2 (ja) | 1999-07-16 | 2000-07-06 | 酸化膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-203562 | 1999-07-16 | ||
| JP20356299 | 1999-07-16 | ||
| JP2000205533A JP4192410B2 (ja) | 1999-07-16 | 2000-07-06 | 酸化膜厚測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001093954A true JP2001093954A (ja) | 2001-04-06 |
| JP4192410B2 JP4192410B2 (ja) | 2008-12-10 |
Family
ID=26513986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000205533A Expired - Fee Related JP4192410B2 (ja) | 1999-07-16 | 2000-07-06 | 酸化膜厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4192410B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113405514A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-09-17 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种钢铁氧化膜厚度的测量方法 |
-
2000
- 2000-07-06 JP JP2000205533A patent/JP4192410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113405514A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-09-17 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种钢铁氧化膜厚度的测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4192410B2 (ja) | 2008-12-10 |
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