JP2002228420A - シリコン薄膜の膜厚測定方法並びにその方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素子及び半導体装置 - Google Patents
シリコン薄膜の膜厚測定方法並びにその方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素子及び半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜
厚を非破壊で測定することのできるようにする。 【解決手段】 シリコン薄膜１ｂを有してなる半導体素
子１０のそのシリコン薄膜１ｂの膜厚を測定するシリコ
ン薄膜の膜厚測定方法であって、シリコン薄膜１ｂの表
面へ向かって、０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を
照射し、シリコン薄膜１ｂの表面による反射光Ｌ２とシ
リコン薄膜１ｂの裏面による反射光Ｌ3との干渉結果に
基づいて、シリコン薄膜１ｂの膜厚を測定するようにし
ている。
厚を非破壊で測定することのできるようにする。 【解決手段】 シリコン薄膜１ｂを有してなる半導体素
子１０のそのシリコン薄膜１ｂの膜厚を測定するシリコ
ン薄膜の膜厚測定方法であって、シリコン薄膜１ｂの表
面へ向かって、０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を
照射し、シリコン薄膜１ｂの表面による反射光Ｌ２とシ
リコン薄膜１ｂの裏面による反射光Ｌ3との干渉結果に
基づいて、シリコン薄膜１ｂの膜厚を測定するようにし
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン薄膜を有
した半導体素子及びその半導体素子を有してなる半導体
装置並びにそれらのシリコン薄膜を膜厚を測定するシリ
コン薄膜の膜厚測定方法に関する。
した半導体素子及びその半導体素子を有してなる半導体
装置並びにそれらのシリコン薄膜を膜厚を測定するシリ
コン薄膜の膜厚測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧力センサや加速度センサ等のマ
イクロセンサ、可動部分を有したマイクロアクチュエー
タ等の半導体素子が、シリコンウエハを使用して製造さ
れている。これらの半導体素子は、ＬＳＩとは異なっ
て、シリコン薄膜を有しており、そのシリコン薄膜の撓
み、応力、振動等の主としてシリコン薄膜の機械的性質
を利用して、圧力センサや加速度センサ等のマイクロセ
ンサの場合は、圧力や加速度を測定し、可動部分を有し
たマイクロアクチュエータマイクロアクチュエータは、
可動部分を動作させる。
イクロセンサ、可動部分を有したマイクロアクチュエー
タ等の半導体素子が、シリコンウエハを使用して製造さ
れている。これらの半導体素子は、ＬＳＩとは異なっ
て、シリコン薄膜を有しており、そのシリコン薄膜の撓
み、応力、振動等の主としてシリコン薄膜の機械的性質
を利用して、圧力センサや加速度センサ等のマイクロセ
ンサの場合は、圧力や加速度を測定し、可動部分を有し
たマイクロアクチュエータマイクロアクチュエータは、
可動部分を動作させる。
【０００３】従って、シリコン薄膜の膜厚は、半導体素
子の性能を決定する重要なパラーメータとなっており、
シリコン薄膜の膜厚の測定が大変重要である。
子の性能を決定する重要なパラーメータとなっており、
シリコン薄膜の膜厚の測定が大変重要である。
【０００４】一方、シリコン薄膜の膜厚を測定するシリ
コン薄膜の膜厚測定方法としては、従来より、以下に示
す２種類の方法が知られている。
コン薄膜の膜厚測定方法としては、従来より、以下に示
す２種類の方法が知られている。
【０００５】その第１のシリコン薄膜の膜厚測定方法
は、図６に矢示するように、シリコン薄膜Ａの表面及び
裏面へ向かって光線をそれぞれ照射し、その照射した光
線の焦点距離を利用して、シリコン薄膜Ａの表面へ光線
を照射した光源からシリコン薄膜Ａの表面までの距離
と、シリコン薄膜Ａの裏面へ光線を照射した光源からシ
リコン薄膜Ａの裏面までの距離を計測し、さらに、両光
源間の距離に基づいて、シリコン薄膜Ａの膜厚を測定す
る方法である。
は、図６に矢示するように、シリコン薄膜Ａの表面及び
裏面へ向かって光線をそれぞれ照射し、その照射した光
線の焦点距離を利用して、シリコン薄膜Ａの表面へ光線
を照射した光源からシリコン薄膜Ａの表面までの距離
と、シリコン薄膜Ａの裏面へ光線を照射した光源からシ
リコン薄膜Ａの裏面までの距離を計測し、さらに、両光
源間の距離に基づいて、シリコン薄膜Ａの膜厚を測定す
る方法である。
【０００６】また、第１のシリコン薄膜の膜厚測定方法
は、半導体素子を樹脂に封止し、その封止した樹脂とと
もに半導体素子を研磨して、半導体素子の断面を露出さ
せた後に、シリコン薄膜の膜厚を測定する方法である。
は、半導体素子を樹脂に封止し、その封止した樹脂とと
もに半導体素子を研磨して、半導体素子の断面を露出さ
せた後に、シリコン薄膜の膜厚を測定する方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の第１の
シリコン薄膜の膜厚測定方法にあっては、シリコン薄膜
Ａの表面及び裏面へ向かって光線をそれぞれ照射する必
要があるために、シリコン薄膜Ａの裏面がガラス基板上
に重合した状態となって完成品とされた半導体素子のシ
リコン薄膜の膜厚の測定をすることはできない。
シリコン薄膜の膜厚測定方法にあっては、シリコン薄膜
Ａの表面及び裏面へ向かって光線をそれぞれ照射する必
要があるために、シリコン薄膜Ａの裏面がガラス基板上
に重合した状態となって完成品とされた半導体素子のシ
リコン薄膜の膜厚の測定をすることはできない。
【０００８】また、従来の第２のシリコン薄膜の膜厚測
定方法にあっては、封止した樹脂とともに、半導体素子
を研磨して断面を露出させるために、非破壊で半導体素
子のシリコン薄膜の膜厚の測定をすることはできない。
定方法にあっては、封止した樹脂とともに、半導体素子
を研磨して断面を露出させるために、非破壊で半導体素
子のシリコン薄膜の膜厚の測定をすることはできない。
【０００９】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、完成品とされた状態で
も、シリコン薄膜の膜厚を非破壊で測定することのでき
るシリコン薄膜の膜厚測定方法並びにその方法によりシ
リコン薄膜の膜厚が測定される半導体素子及び半導体装
置を提供することにある。
ので、その目的とするところは、完成品とされた状態で
も、シリコン薄膜の膜厚を非破壊で測定することのでき
るシリコン薄膜の膜厚測定方法並びにその方法によりシ
リコン薄膜の膜厚が測定される半導体素子及び半導体装
置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のシリコン薄膜の膜厚測定方法
は、シリコン薄膜を有してなる半導体素子のそのシリコ
ン薄膜の膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法で
あって、シリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ以
上の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面
による反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干
渉結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するよう
にしている。
ために、請求項１記載のシリコン薄膜の膜厚測定方法
は、シリコン薄膜を有してなる半導体素子のそのシリコ
ン薄膜の膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法で
あって、シリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ以
上の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面
による反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干
渉結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するよう
にしている。
【００１１】請求項２記載のシリコン薄膜の膜厚測定方
法は、シリコン薄膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合
する重合層を有してなる半導体素子のそのシリコン薄膜
の膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法であっ
て、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重合層に
設け、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤外
線を照射し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリコ
ン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づいて、シ
リコン薄膜の膜厚を測定するようにしている。
法は、シリコン薄膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合
する重合層を有してなる半導体素子のそのシリコン薄膜
の膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法であっ
て、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重合層に
設け、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤外
線を照射し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリコ
ン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づいて、シ
リコン薄膜の膜厚を測定するようにしている。
【００１２】請求項３記載のシリコン薄膜の膜厚測定方
法は、シリコン薄膜を有してなる半導体素子が同一平面
上に複数個集合した半導体装置のそのシリコン薄膜の膜
厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法であって、半
導体装置の複数個の半導体素子のうち一部の半導体素子
のシリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ以上の波
長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面による
反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果
に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するようにして
いる。
法は、シリコン薄膜を有してなる半導体素子が同一平面
上に複数個集合した半導体装置のそのシリコン薄膜の膜
厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法であって、半
導体装置の複数個の半導体素子のうち一部の半導体素子
のシリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ以上の波
長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面による
反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果
に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するようにして
いる。
【００１３】請求項４記載のシリコン薄膜の膜厚測定方
法は、シリコン薄膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合
する重合層を有してなる半導体素子が同一平面上に複数
個集合した半導体装置のそのシリコン薄膜の膜厚を測定
するシリコン薄膜の膜厚測定方法であって、半導体装置
の複数個の半導体素子のうち一部の半導体素子の重合層
に、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を設け、そ
の貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射
し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリコン薄膜の
裏面による反射光との干渉結果に基づいて、シリコン薄
膜の膜厚を測定するようにしている。
法は、シリコン薄膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合
する重合層を有してなる半導体素子が同一平面上に複数
個集合した半導体装置のそのシリコン薄膜の膜厚を測定
するシリコン薄膜の膜厚測定方法であって、半導体装置
の複数個の半導体素子のうち一部の半導体素子の重合層
に、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を設け、そ
の貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射
し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリコン薄膜の
裏面による反射光との干渉結果に基づいて、シリコン薄
膜の膜厚を測定するようにしている。
【００１４】請求項５記載の半導体素子は、シリコン薄
膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合する重合層を有し
てなる半導体素子であって、シリコン薄膜の表面へ向か
って０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が表面に照射
されることにより、シリコン薄膜の表面による反射光と
シリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づい
てシリコン薄膜の膜厚が測定されるよう、シリコン薄膜
の表面を露出させる貫通部を重合層に設けた構成にして
いる。
膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合する重合層を有し
てなる半導体素子であって、シリコン薄膜の表面へ向か
って０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が表面に照射
されることにより、シリコン薄膜の表面による反射光と
シリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づい
てシリコン薄膜の膜厚が測定されるよう、シリコン薄膜
の表面を露出させる貫通部を重合層に設けた構成にして
いる。
【００１５】請求項６記載の半導体装置は、シリコン薄
膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合する重合層を有し
てなる半導体素子が同一平面上に複数個集合した半導体
装置であって、半導体素子のシリコン薄膜の表面へ向か
って０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が表面に照射
されることにより、シリコン薄膜の表面による反射光と
シリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づい
て、シリコン薄膜の膜厚が測定されるよう、シリコン薄
膜の表面を露出させる貫通部を、前記複数個の半導体素
子のうちの一部の半導体素子の重合層に設けた構成にし
ている。
膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合する重合層を有し
てなる半導体素子が同一平面上に複数個集合した半導体
装置であって、半導体素子のシリコン薄膜の表面へ向か
って０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が表面に照射
されることにより、シリコン薄膜の表面による反射光と
シリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づい
て、シリコン薄膜の膜厚が測定されるよう、シリコン薄
膜の表面を露出させる貫通部を、前記複数個の半導体素
子のうちの一部の半導体素子の重合層に設けた構成にし
ている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態のシリコン
薄膜の膜厚測定方法を図１に基づいて以下に説明する。
薄膜の膜厚測定方法を図１に基づいて以下に説明する。
【００１７】１はシリコン基板で、半導体素子１０をな
すものであって、その中央部に裏面側から凹部１ａが設
けられて、局部的に薄いシリコン薄膜１ｂが形成されて
いる。このシリコン薄膜１ｂの表面に、波長が０．９μ
ｍ以上の赤外線が照射される。ここで、照射される赤外
線の波長を０．９μｍ以上とする理由は、光学的吸収係
数を10-3（1／ｃｍ）以下として、シリコンに透過させ
るためである。図１では、赤外線の照射光に符号L１を
付している。
すものであって、その中央部に裏面側から凹部１ａが設
けられて、局部的に薄いシリコン薄膜１ｂが形成されて
いる。このシリコン薄膜１ｂの表面に、波長が０．９μ
ｍ以上の赤外線が照射される。ここで、照射される赤外
線の波長を０．９μｍ以上とする理由は、光学的吸収係
数を10-3（1／ｃｍ）以下として、シリコンに透過させ
るためである。図１では、赤外線の照射光に符号L１を
付している。
【００１８】赤外線の照射光Ｌ１は、シリコン薄膜１ｂ
の表面及び裏面でそれぞれ反射される。図１では、シリ
コン薄膜１ｂの表面による反射光に符号Ｌ２を付し、シ
リコン薄膜１ｂの裏面による反射光に符号Ｌ３を付して
いる。この反射光Ｌ３は、反射光２よりも、シリコン薄
膜１ｂの膜厚の情報を含む光路差分だけ位相が遅れてい
るので、その位相の遅れにより、反射光２と干渉するこ
ととなる。従って、シリコン薄膜１ｂの表面から離れた
箇所で、赤外線の反射率を計測すると、反射率が干渉波
状となる。この干渉波は、シリコン薄膜１ｂの情報を含
んでいるため、高速フーリエ変換により、干渉波に基づ
いて、シリコン薄膜１ｂの膜厚を求めることができる。
の表面及び裏面でそれぞれ反射される。図１では、シリ
コン薄膜１ｂの表面による反射光に符号Ｌ２を付し、シ
リコン薄膜１ｂの裏面による反射光に符号Ｌ３を付して
いる。この反射光Ｌ３は、反射光２よりも、シリコン薄
膜１ｂの膜厚の情報を含む光路差分だけ位相が遅れてい
るので、その位相の遅れにより、反射光２と干渉するこ
ととなる。従って、シリコン薄膜１ｂの表面から離れた
箇所で、赤外線の反射率を計測すると、反射率が干渉波
状となる。この干渉波は、シリコン薄膜１ｂの情報を含
んでいるため、高速フーリエ変換により、干渉波に基づ
いて、シリコン薄膜１ｂの膜厚を求めることができる。
【００１９】かかるシリコン薄膜１ｂの膜厚測定方法に
あっては、シリコン薄膜１ｂの表面へ向かって、０．９
μｍ以上の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜
１ｂの表面による反射光Ｌ２とシリコン薄膜１ｂの裏面
による反射光Ｌ３との干渉波に基づいて、シリコン薄膜
１ｂの膜厚を測定するようにしているから、シリコン薄
膜１ｂの裏面側がガラス基板等に重合して完成品とされ
た状態でも、シリコン薄膜１ｂの膜厚を非破壊で測定す
ることができる。
あっては、シリコン薄膜１ｂの表面へ向かって、０．９
μｍ以上の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜
１ｂの表面による反射光Ｌ２とシリコン薄膜１ｂの裏面
による反射光Ｌ３との干渉波に基づいて、シリコン薄膜
１ｂの膜厚を測定するようにしているから、シリコン薄
膜１ｂの裏面側がガラス基板等に重合して完成品とされ
た状態でも、シリコン薄膜１ｂの膜厚を非破壊で測定す
ることができる。
【００２０】次に、本発明の第２実施形態のシリコン薄
膜１ｂの膜厚測定方法を図２に基づいて以下に説明す
る。なお、第１実施形態と実質的に同一のものには、同
一の符号を付し、第１実施形態と異なるところのみ記
す。
膜１ｂの膜厚測定方法を図２に基づいて以下に説明す
る。なお、第１実施形態と実質的に同一のものには、同
一の符号を付し、第１実施形態と異なるところのみ記
す。
【００２１】本実施形態は、基本的には第１実施形態と
同様であるが、シリコン薄膜１ｂの膜厚が測定される半
導体素子１０は、シリコン薄膜１ｂを有したシリコン基
板１の他に、シリコン基板１を保護するようシリコン基
板１の表面上に設けられてシリコン薄膜１ｂの表面に重
合する保護膜（重合層）２を有し、この保護膜２に、シ
リコン薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔（貫通部）２
ａが設けられている。この半導体素子１０は、その貫通
孔２ａに０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が照射さ
れることにより、シリコン薄膜１ｂの表面に、赤外線が
照射されるようにしている。
同様であるが、シリコン薄膜１ｂの膜厚が測定される半
導体素子１０は、シリコン薄膜１ｂを有したシリコン基
板１の他に、シリコン基板１を保護するようシリコン基
板１の表面上に設けられてシリコン薄膜１ｂの表面に重
合する保護膜（重合層）２を有し、この保護膜２に、シ
リコン薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔（貫通部）２
ａが設けられている。この半導体素子１０は、その貫通
孔２ａに０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が照射さ
れることにより、シリコン薄膜１ｂの表面に、赤外線が
照射されるようにしている。
【００２２】また、保護膜２に設けられた貫通孔２ａ
は、１０μｍ角以上とされて、赤外線のビームスポット
がシリコン薄膜１ｂの表面に十分に照射されるようにし
ている。
は、１０μｍ角以上とされて、赤外線のビームスポット
がシリコン薄膜１ｂの表面に十分に照射されるようにし
ている。
【００２３】かかるシリコン薄膜の膜厚測定方法にあっ
ては、シリコン薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔２ａ
を保護膜２に設け、その貫通孔２ａに０．９μｍ以上の
波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜１ｂの表面
による反射光Ｌ２とシリコン薄膜１ｂの裏面による反射
光Ｌ３との干渉波に基づいて、シリコン薄膜１ｂの膜厚
を測定するようにしているから、シリコン薄膜１ｂの表
面に重合する保護膜２を有していない場合と同様に、シ
リコン薄膜１ｂの裏面側がガラス基板等に重合して完成
品とされた状態でも、シリコン薄膜１ｂの膜厚を非破壊
で測定することができる。
ては、シリコン薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔２ａ
を保護膜２に設け、その貫通孔２ａに０．９μｍ以上の
波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜１ｂの表面
による反射光Ｌ２とシリコン薄膜１ｂの裏面による反射
光Ｌ３との干渉波に基づいて、シリコン薄膜１ｂの膜厚
を測定するようにしているから、シリコン薄膜１ｂの表
面に重合する保護膜２を有していない場合と同様に、シ
リコン薄膜１ｂの裏面側がガラス基板等に重合して完成
品とされた状態でも、シリコン薄膜１ｂの膜厚を非破壊
で測定することができる。
【００２４】次に、本発明の第３実施形態のシリコン薄
膜の膜厚測定方法を図３に基づいて以下に説明する。な
お、第２実施形態と実質的に同一のものには、同一の符
号を付し、第２実施形態と異なるところのみ記す。第２
実施形態は、シリコン薄膜１ｂ及びそのシリコン薄膜１
ｂの表面に重合する保護膜２を有してなる半導体素子１
０のそのシリコン薄膜１ｂの膜厚を測定するシリコン薄
膜の膜厚測定方法であるが、本実施形態は、シリコン薄
膜１ｂ及びそのシリコン薄膜１ｂの表面に接して重合す
る保護膜（重合層）２を有してなる半導体素子１０にダ
イシングされる前のシリコンウエハー３、言いかえれ
ば、上記した半導体素子１０が同一平面上に複数個集合
したシリコンウエハー３よりなる半導体装置２０のその
シリコン薄膜１ｂの膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚
測定方法である。
膜の膜厚測定方法を図３に基づいて以下に説明する。な
お、第２実施形態と実質的に同一のものには、同一の符
号を付し、第２実施形態と異なるところのみ記す。第２
実施形態は、シリコン薄膜１ｂ及びそのシリコン薄膜１
ｂの表面に重合する保護膜２を有してなる半導体素子１
０のそのシリコン薄膜１ｂの膜厚を測定するシリコン薄
膜の膜厚測定方法であるが、本実施形態は、シリコン薄
膜１ｂ及びそのシリコン薄膜１ｂの表面に接して重合す
る保護膜（重合層）２を有してなる半導体素子１０にダ
イシングされる前のシリコンウエハー３、言いかえれ
ば、上記した半導体素子１０が同一平面上に複数個集合
したシリコンウエハー３よりなる半導体装置２０のその
シリコン薄膜１ｂの膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚
測定方法である。
【００２５】このシリコンウエハー３は、図３に示すよ
うに、略マトリックス状に、半導体素子１０が同一平面
上に複数個集合したものであり、複数個の半導体素子１
０のうち一部の半導体素子１０の保護膜２に、シリコン
薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔２ａが設けられてい
る。
うに、略マトリックス状に、半導体素子１０が同一平面
上に複数個集合したものであり、複数個の半導体素子１
０のうち一部の半導体素子１０の保護膜２に、シリコン
薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔２ａが設けられてい
る。
【００２６】この半導体装置２０は、その貫通孔２ａに
０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が照射されること
により、シリコン薄膜１ｂの表面に、赤外線が照射され
るようにしている。
０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が照射されること
により、シリコン薄膜１ｂの表面に、赤外線が照射され
るようにしている。
【００２７】かかるシリコン薄膜の膜厚測定方法にあっ
ては、第２実施形態と同様に、シリコン薄膜１ｂの表面
を露出させる貫通孔２ａを保護膜２に設け、その貫通孔
２ａに０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射し、
シリコン薄膜１ｂの表面による反射光Ｌ２とシリコン薄
膜１ｂの裏面による反射光Ｌ３との干渉結果に基づい
て、シリコン薄膜１ｂの膜厚を測定して、膜厚分布を推
定できるようにしているから、シリコン薄膜１ｂの裏面
側がガラス基板等に重合して完成品とされた状態でも、
シリコン薄膜１ｂの膜厚を非破壊で測定することができ
る。
ては、第２実施形態と同様に、シリコン薄膜１ｂの表面
を露出させる貫通孔２ａを保護膜２に設け、その貫通孔
２ａに０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射し、
シリコン薄膜１ｂの表面による反射光Ｌ２とシリコン薄
膜１ｂの裏面による反射光Ｌ３との干渉結果に基づい
て、シリコン薄膜１ｂの膜厚を測定して、膜厚分布を推
定できるようにしているから、シリコン薄膜１ｂの裏面
側がガラス基板等に重合して完成品とされた状態でも、
シリコン薄膜１ｂの膜厚を非破壊で測定することができ
る。
【００２８】また、半導体装置２０の複数個の半導体素
子１０のうち、一部の半導体素子１０のシリコン薄膜１
ｂの表面へ向かってのみ、０．９μｍ以上の波長を有し
た赤外線を照射するのであるから、半導体装置２０の複
数個の半導体素子１０全てのシリコン薄膜１ｂの表面
へ、０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射する場
合に比較して、計測が容易になるとともに、貫通孔２ａ
を設けることがあまり望ましくない場合でも、そのよう
な貫通孔２ａを設ける箇所を少なくすることができる。
子１０のうち、一部の半導体素子１０のシリコン薄膜１
ｂの表面へ向かってのみ、０．９μｍ以上の波長を有し
た赤外線を照射するのであるから、半導体装置２０の複
数個の半導体素子１０全てのシリコン薄膜１ｂの表面
へ、０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射する場
合に比較して、計測が容易になるとともに、貫通孔２ａ
を設けることがあまり望ましくない場合でも、そのよう
な貫通孔２ａを設ける箇所を少なくすることができる。
【００２９】なお、本実施形態によりシリコン薄膜１ｂ
の膜厚が測定される半導体装置２０は、保護膜２が設け
られているが、保護膜２が設けられていない場合でも、
半導体装置２０の複数個の半導体素子１０全てのシリコ
ン薄膜１ｂの表面へ０．９μｍ以上の波長を有した赤外
線を照射する場合に比較して計測が容易になるという効
果を奏することができる。
の膜厚が測定される半導体装置２０は、保護膜２が設け
られているが、保護膜２が設けられていない場合でも、
半導体装置２０の複数個の半導体素子１０全てのシリコ
ン薄膜１ｂの表面へ０．９μｍ以上の波長を有した赤外
線を照射する場合に比較して計測が容易になるという効
果を奏することができる。
【００３０】次に、本発明の第４実施形態のシリコン薄
膜の膜厚測定方法を図４に基づいて以下に説明する。な
お、第１実施形態と実質的に同一のものには、同一の符
号を付し、第１実施形態と異なるところのみ記す。
膜の膜厚測定方法を図４に基づいて以下に説明する。な
お、第１実施形態と実質的に同一のものには、同一の符
号を付し、第１実施形態と異なるところのみ記す。
【００３１】本実施形態は、基本的には第１実施形態と
同様であるが、シリコン薄膜１ｂの膜厚が測定される半
導体素子１０は、シリコン薄膜１ｂを有したシリコン基
板１の他に、シリコン薄膜１ｂと離れて重合する対向部
（重合層）４ａを有してシリコン基板１に接合されたガ
ラス基板４を有し、そのガラス基板４の対向部４ａに、
シリコン薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔（貫通部）
４ｂが設けられている。この半導体素子１０は、その貫
通孔４ｂに０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が照射
されることにより、シリコン薄膜１ｂの表面に、赤外線
が照射されるようにしている。
同様であるが、シリコン薄膜１ｂの膜厚が測定される半
導体素子１０は、シリコン薄膜１ｂを有したシリコン基
板１の他に、シリコン薄膜１ｂと離れて重合する対向部
（重合層）４ａを有してシリコン基板１に接合されたガ
ラス基板４を有し、そのガラス基板４の対向部４ａに、
シリコン薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔（貫通部）
４ｂが設けられている。この半導体素子１０は、その貫
通孔４ｂに０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が照射
されることにより、シリコン薄膜１ｂの表面に、赤外線
が照射されるようにしている。
【００３２】かかるシリコン薄膜１ｂの膜厚測定方法に
あっては、第２実施形態と同様の効果を奏することがで
きる。
あっては、第２実施形態と同様の効果を奏することがで
きる。
【００３３】次に、本発明の第５実施形態のシリコン薄
膜の膜厚測定方法を図５に基づいて以下に説明する。な
お、第４実施形態と実質的に同一のものには、同一の符
号を付し、第４実施形態と異なるところのみ記す。第４
実施形態は、シリコン薄膜１ｂ及びそのシリコン薄膜１
ｂの表面に対向して重合する対向部４ａを有してなる半
導体素子１０のそのシリコン薄膜１ｂの膜厚を測定する
シリコン薄膜の膜厚測定方法であるが、本実施形態は、
シリコン薄膜１ｂ及びそのシリコン薄膜１ｂの表面に対
向して重合する対向部４ａを接合してなる半導体素子１
０にダイシングされる前の半導体装置２０、言いかえれ
ば、上記した半導体素子１０が同一平面上に複数個集合
した半導体装置２０のそのシリコン薄膜１ｂの膜厚を測
定するシリコン薄膜の膜厚測定方法である。
膜の膜厚測定方法を図５に基づいて以下に説明する。な
お、第４実施形態と実質的に同一のものには、同一の符
号を付し、第４実施形態と異なるところのみ記す。第４
実施形態は、シリコン薄膜１ｂ及びそのシリコン薄膜１
ｂの表面に対向して重合する対向部４ａを有してなる半
導体素子１０のそのシリコン薄膜１ｂの膜厚を測定する
シリコン薄膜の膜厚測定方法であるが、本実施形態は、
シリコン薄膜１ｂ及びそのシリコン薄膜１ｂの表面に対
向して重合する対向部４ａを接合してなる半導体素子１
０にダイシングされる前の半導体装置２０、言いかえれ
ば、上記した半導体素子１０が同一平面上に複数個集合
した半導体装置２０のそのシリコン薄膜１ｂの膜厚を測
定するシリコン薄膜の膜厚測定方法である。
【００３４】この半導体装置２０は、図５に示すよう
に、シリコンウエハー３の上にガラス基板４が接合され
たものである。このものは、シリコン基板１にガラス基
板４が接合されてなる半導体素子１０が、略マトリック
ス状に、同一平面上に複数個集合しており、複数個の半
導体素子１０のうち，一部の半導体素子１０の対向部４
ａに、シリコン薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔４ｂ
が設けられている。
に、シリコンウエハー３の上にガラス基板４が接合され
たものである。このものは、シリコン基板１にガラス基
板４が接合されてなる半導体素子１０が、略マトリック
ス状に、同一平面上に複数個集合しており、複数個の半
導体素子１０のうち，一部の半導体素子１０の対向部４
ａに、シリコン薄膜１ｂの表面を露出させる貫通孔４ｂ
が設けられている。
【００３５】この半導体装置２０は、その貫通孔４ｂに
０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が照射されること
により、シリコン薄膜１ｂの表面に、赤外線が照射され
るようにしている。
０．９μｍ以上の波長を有した赤外線が照射されること
により、シリコン薄膜１ｂの表面に、赤外線が照射され
るようにしている。
【００３６】かかるシリコン薄膜の膜厚測定方法にあっ
ては、第３実施形態と同様の効果を奏することができ
る。
ては、第３実施形態と同様の効果を奏することができ
る。
【００３７】
【発明の効果】請求項１記載のシリコン薄膜の膜厚測定
方法は、シリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ以
上の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面
による反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干
渉結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するよう
にしているから、シリコン薄膜の裏面側がガラス基板等
に重合して完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜
厚を非破壊で測定することができる。
方法は、シリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ以
上の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面
による反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干
渉結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するよう
にしているから、シリコン薄膜の裏面側がガラス基板等
に重合して完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜
厚を非破壊で測定することができる。
【００３８】請求項２記載のシリコン薄膜の膜厚測定方
法は、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重合層
に設け、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤
外線を照射し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリ
コン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づいて、
シリコン薄膜の膜厚を測定するようにしているから、シ
リコン薄膜の表面に重合する重合層を有していない場合
と同様に、シリコン薄膜の裏面側がガラス基板等に重合
して完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜厚を非
破壊で測定することができる。
法は、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重合層
に設け、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤
外線を照射し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリ
コン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づいて、
シリコン薄膜の膜厚を測定するようにしているから、シ
リコン薄膜の表面に重合する重合層を有していない場合
と同様に、シリコン薄膜の裏面側がガラス基板等に重合
して完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜厚を非
破壊で測定することができる。
【００３９】請求項３記載のシリコン薄膜の膜厚測定方
法は、シリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ以上
の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面に
よる反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干渉
結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するように
しているから、シリコン薄膜の裏面側がガラス基板等に
重合して完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜厚
を非破壊で測定することができる。また、半導体装置の
複数個の半導体素子のうち一部の半導体素子のシリコン
薄膜の表面へ向かってのみ、０．９μｍ以上の波長を有
した赤外線を照射するのであるから、半導体装置をなす
複数個の半導体素子全てのシリコン薄膜の表面へ、０．
９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射する場合に比較
して、計測が容易になる。
法は、シリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ以上
の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面に
よる反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干渉
結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するように
しているから、シリコン薄膜の裏面側がガラス基板等に
重合して完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜厚
を非破壊で測定することができる。また、半導体装置の
複数個の半導体素子のうち一部の半導体素子のシリコン
薄膜の表面へ向かってのみ、０．９μｍ以上の波長を有
した赤外線を照射するのであるから、半導体装置をなす
複数個の半導体素子全てのシリコン薄膜の表面へ、０．
９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射する場合に比較
して、計測が容易になる。
【００４０】請求項４記載のシリコン薄膜の膜厚測定方
法は、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重合層
に設け、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤
外線を照射し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリ
コン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づいて、
シリコン薄膜の膜厚を測定するようにしているから、、
シリコン薄膜の表面に重合する重合層を有していない場
合と同様に、シリコン薄膜の裏面側がガラス基板等に重
合して完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜厚を
非破壊で測定することができる。また、半導体装置の複
数個の半導体素子のうち一部の半導体素子の重合層にの
み、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を設けるの
であるから、貫通部を設けることがあまり望ましくない
場合でも、そのような貫通部を設ける箇所を少なくする
ことができる。
法は、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重合層
に設け、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤
外線を照射し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリ
コン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づいて、
シリコン薄膜の膜厚を測定するようにしているから、、
シリコン薄膜の表面に重合する重合層を有していない場
合と同様に、シリコン薄膜の裏面側がガラス基板等に重
合して完成品とされた状態でも、シリコン薄膜の膜厚を
非破壊で測定することができる。また、半導体装置の複
数個の半導体素子のうち一部の半導体素子の重合層にの
み、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を設けるの
であるから、貫通部を設けることがあまり望ましくない
場合でも、そのような貫通部を設ける箇所を少なくする
ことができる。
【００４１】請求項５記載の半導体素子は、シリコン薄
膜の表面に重合する重合層を有してなるものであるが、
シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重合層に設け
ているので、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有し
た赤外線を照射することにより、シリコン薄膜の表面に
０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射する赤外線
を照射することができ、シリコン薄膜の表面による反射
光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基
づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定することができる。
膜の表面に重合する重合層を有してなるものであるが、
シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重合層に設け
ているので、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有し
た赤外線を照射することにより、シリコン薄膜の表面に
０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射する赤外線
を照射することができ、シリコン薄膜の表面による反射
光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基
づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定することができる。
【００４２】請求項６記載の半導体装置は、シリコン薄
膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合する重合層を有し
てなる半導体素子が同一平面上に複数個集合したもので
あるが、複数個の半導体素子のうちの一部の半導体素子
の重合層に、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を
設けているので、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を
有した赤外線を照射することにより、シリコン薄膜の表
面に０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射する赤
外線を照射することができ、シリコン薄膜の表面による
反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果
に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定することができ
る。また、半導体装置をなす複数個の半導体素子のうち
一部の半導体素子の重合層にのみ、半導体装置をなす複
数個の半導体素子のうち一部の半導体素子の重合層に、
シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を設けるのであ
るから、貫通部を設けることがあまり望ましくない場合
でも、そのような貫通部を設ける箇所を少なくすること
ができる。
膜及びそのシリコン薄膜の表面に重合する重合層を有し
てなる半導体素子が同一平面上に複数個集合したもので
あるが、複数個の半導体素子のうちの一部の半導体素子
の重合層に、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を
設けているので、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を
有した赤外線を照射することにより、シリコン薄膜の表
面に０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射する赤
外線を照射することができ、シリコン薄膜の表面による
反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果
に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定することができ
る。また、半導体装置をなす複数個の半導体素子のうち
一部の半導体素子の重合層にのみ、半導体装置をなす複
数個の半導体素子のうち一部の半導体素子の重合層に、
シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を設けるのであ
るから、貫通部を設けることがあまり望ましくない場合
でも、そのような貫通部を設ける箇所を少なくすること
ができる。
【図１】本発明の第１実施形態のシリコン薄膜の膜厚測
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素
子の断面図である。
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素
子の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態のシリコン薄膜の膜厚測
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素
子の断面図である。
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素
子の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態のシリコン薄膜の膜厚測
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体装
置の斜視図である。
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体装
置の斜視図である。
【図４】本発明の第４実施形態のシリコン薄膜の膜厚測
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素
子の断面図である。
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素
子の断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態のシリコン薄膜の膜厚測
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体装
置の斜視図である。
定方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体装
置の斜視図である。
【図６】第１従来例のシリコン薄膜の膜厚測定方法を示
す半導体素子の断面図である。
す半導体素子の断面図である。
１ａ シリコン薄膜 ２ 保護層（重合層） ２ａ 貫通孔（貫通部） ４ａ 対向部（重合層） ４ｂ 貫通孔（貫通部） １０ 半導体素子 ２０Ａ 半導体装置 Ｌ２ 反射光 Ｌ３ 反射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 正治 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA30 BB17 CC02 DD00 FF52 GG22 HH04 HH12 4M106 AA01 BA08 CA48 DH03
Claims (6)
- 【請求項１】 シリコン薄膜を有してなる半導体素子の
そのシリコン薄膜の膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚
測定方法であって、シリコン薄膜の表面へ向かって、
０．９μｍ以上の波長を有した赤外線を照射し、シリコ
ン薄膜の表面による反射光とシリコン薄膜の裏面による
反射光との干渉結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を
測定することを特徴とするシリコン薄膜の膜厚測定方
法。 - 【請求項２】 シリコン薄膜及びそのシリコン薄膜の表
面に重合する重合層を有してなる半導体素子のそのシリ
コン薄膜の膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法
であって、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を重
合層に設け、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有し
た赤外線を照射し、シリコン薄膜の表面による反射光と
シリコン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づい
て、シリコン薄膜の膜厚を測定することを特徴とするシ
リコン薄膜の膜厚測定方法。 - 【請求項３】 シリコン薄膜を有してなる半導体素子が
同一平面上に複数個集合した半導体装置のそのシリコン
薄膜の膜厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法であ
って、半導体装置の複数個の半導体素子のうち一部の半
導体素子のシリコン薄膜の表面へ向かって、０．９μｍ
以上の波長を有した赤外線を照射し、シリコン薄膜の表
面による反射光とシリコン薄膜の裏面による反射光との
干渉結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚を測定するこ
とを特徴とするシリコン薄膜の膜厚測定方法。 - 【請求項４】 シリコン薄膜及びそのシリコン薄膜の表
面に重合する重合層を有してなる半導体素子が同一平面
上に複数個集合した半導体装置のそのシリコン薄膜の膜
厚を測定するシリコン薄膜の膜厚測定方法であって、半
導体装置の複数個の半導体素子のうち一部の半導体素子
の重合層に、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を
設け、その貫通部に０．９μｍ以上の波長を有した赤外
線を照射し、シリコン薄膜の表面による反射光とシリコ
ン薄膜の裏面による反射光との干渉結果に基づいて、シ
リコン薄膜の膜厚を測定することを特徴とするシリコン
薄膜の膜厚測定方法。 - 【請求項５】 シリコン薄膜及びそのシリコン薄膜の表
面に重合する重合層を有してなる半導体素子であって、
シリコン薄膜の表面へ向かって０．９μｍ以上の波長を
有した赤外線が表面に照射されることにより、シリコン
薄膜の表面による反射光とシリコン薄膜の裏面による反
射光との干渉結果に基づいてシリコン薄膜の膜厚が測定
されるよう、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部を
重合層に設けたことを特徴とする半導体素子。 - 【請求項６】 シリコン薄膜及びそのシリコン薄膜の表
面に重合する重合層を有してなる半導体素子が同一平面
上に複数個集合した半導体装置であって、半導体素子の
シリコン薄膜の表面へ向かって０．９μｍ以上の波長を
有した赤外線が表面に照射されることにより、シリコン
薄膜の表面による反射光とシリコン薄膜の裏面による反
射光との干渉結果に基づいて、シリコン薄膜の膜厚が測
定されるよう、シリコン薄膜の表面を露出させる貫通部
を、前記複数個の半導体素子のうちの一部の半導体素子
の重合層に設けたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001024925A JP2002228420A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | シリコン薄膜の膜厚測定方法並びにその方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素子及び半導体装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001024925A JP2002228420A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | シリコン薄膜の膜厚測定方法並びにその方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素子及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228420A true JP2002228420A (ja) | 2002-08-14 |
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ID=18889997
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001024925A Pending JP2002228420A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | シリコン薄膜の膜厚測定方法並びにその方法によりシリコン薄膜の膜厚が測定される半導体素子及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002228420A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010002327A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Otsuka Denshi Co Ltd | 膜厚測定装置および膜厚測定方法 |
| US8072070B2 (en) | 2001-03-05 | 2011-12-06 | Megica Corporation | Low fabrication cost, fine pitch and high reliability solder bump |
| WO2011162566A2 (ko) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | 한국표준과학연구원 | 실리콘 웨이퍼의 비아홀 측정 장치 및 방법 |
| US8158508B2 (en) | 2001-03-05 | 2012-04-17 | Megica Corporation | Structure and manufacturing method of a chip scale package |
| KR101242470B1 (ko) * | 2011-06-24 | 2013-03-12 | 한국표준과학연구원 | 실리콘 웨이퍼의 비아홀 측정 장치 및 방법 |
-
2001
- 2001-01-31 JP JP2001024925A patent/JP2002228420A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2011162566A3 (ko) * | 2010-06-24 | 2012-05-03 | 한국표준과학연구원 | 실리콘 웨이퍼의 비아홀 측정 장치 및 방법 |
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