JP4813069B2 - 膜厚測定方法及び膜厚測定装置 - Google Patents
膜厚測定方法及び膜厚測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4813069B2 JP4813069B2 JP2005080643A JP2005080643A JP4813069B2 JP 4813069 B2 JP4813069 B2 JP 4813069B2 JP 2005080643 A JP2005080643 A JP 2005080643A JP 2005080643 A JP2005080643 A JP 2005080643A JP 4813069 B2 JP4813069 B2 JP 4813069B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film thickness
- sample
- measuring
- film
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Description
図1参照
上記課題を解決するために、本発明は、膜厚測定装置において、薄膜試料の表面に加速したNe、Ar、Kr、Xe、Au、Bi、Ga、及び、Inのうちのいずれかのイオン4を照射し、前記薄膜試料に負のバイアスを印加し、前記表面から放出される二次電子発生に起因する試料電流により薄膜の厚さを測定することを特徴とする。
図2参照
図2は、本発明の実施例1の膜厚測定方法に用いる測定システムの概念的構成図であり、ファラデーカップ12を備えるとともに試料13を固定する金属製の試料ホルダー11、試料ホルダー11を負にバイアスするための負電源14、試料ホルダー11に流れる電流を測定する電流計15、試料13にイオン17を照射するイオンガン16からなる。
η=(Is −Iion )/Iion とする。
この二次電子収率ηは、試料表面の薄膜の膜厚及び構成元素によって異なるため、二次電子収率ηを測定することによって、薄膜の膜厚を評価することが可能になる。
図3は、シリコン基板21上に24nmのSiO2 膜22を成膜した試料13に対して−40Vの負電圧を印加した状態で5keVのNe+ を照射した時の累積Ne+ ドーズ量と二次電子収率の相関を示した図であり、累積Ne+ ドーズ量の増加とともに二次電子収率が減少している。
この場合、Siの二次電子収率はSiO2 の二次電子収率より小さいのでシリコン基板21からの二次電子の寄与を無視することができる。
ここでは、二次電子収率がほぼ一定であり、エッチングされる前の初期膜厚を反映した二次電子収率が得られる1.8×1016cm-2以下における二次電子収率を用いた。
図4は、膜厚が既知のSiO2 膜を設けた5つの試料について試料電流から二次電子収率を求め、最小二乗法によって検量線を求めたものであり、各測定点はかなりの精度で検量線に乗っている。
この検量線を用いて、膜厚が未知に試料について求めた二次電子収率から換算することによって膜厚を求めることができる。
但し、−200Vを超えると負の二次イオンの放出が増加し、試料電流から求める二次電子収率が不正確になるという問題が起こりやすくなる。
また、成膜時にファラデーカップが絶縁膜で被覆されることを防止するために、シャッター機構を設けるか、或いは、試料ホルダーとは別体に設けた可動式のファラデーカップを設け、成膜時には影になる領域に退避させる機構を設ける必要がある。
再び、図1参照
(付記1) 薄膜試料の表面に加速したNe、Ar、Kr、Xe、Au、Bi、Ga、及び、Inのうちのいずれかのイオン4を照射し、前記薄膜試料に負のバイアスを印加し、前記表面から放出される二次電子発生に起因する試料電流により前記薄膜の厚さを測定することを特徴とする膜厚測定方法。
(付記2) 上記イオン照射量と上記試料電流の比から二次電子収率を求め、前記二次電子収率から薄膜の厚さを測定することを特徴とする付記1記載の膜厚測定方法。
(付記3) 上記イオン4の照射量を、上記試料2を固定する金属製の試料ホルダー1に設けられたファラデーカップ7で測定した電流量とすることを特徴とする付記1または付記2に記載の膜厚測定方法。
(付記4) 二次電子収率から膜厚への数値換算を、膜厚が既知の複数の標準試料から作成した検量線により行うことを特徴とする付記1乃至付記3のいずれか1に記載の膜厚測定方法。
(付記5) Ne、Ar、Kr、Xe、Au、Bi、Ga、及び、Inのうちのいずれかのイオン照射手段3、試料2を負にバイアスする手段、照射イオン量を測定するファラデーカップ7、金属製試料ホルダー1、及び、試料ホルダー1を流れる電流を測定する電流測定手段6とを少なくとも備えたことを特徴とする膜厚測定装置。
(付記6) 二次イオン質量分析手段、オージェ電子分光手段、或いは、X線光電子分光手段の内の少なくとも一つの手段と、付記5に記載の膜厚測定装置とを併せて備えたことを特徴とする分析装置。
(付記7) 付記5に記載の膜厚測定装置の内のイオン照射手段3、照射イオン量を測定するファラデーカップ7、及び、金属製試料ホルダー1を少なくとも成膜室内に備えたことを特徴とする成膜装置。
2 試料
3 イオン照射手段
4 イオン
5 二次電子
6 電流測定手段
7 ファラデーカップ
11 試料ホルダー
12 ファラデーカップ
13 試料
14 負電源
15 電流計
16 イオンガン
17 イオン
18 二次電子
21 シリコン基板
22 SiO2 膜
Claims (4)
- 薄膜試料の表面に加速したNe、Ar、Kr、Xe、Au、Bi、Ga、及び、Inのうちのいずれかのイオンを照射し、前記薄膜試料に負のバイアスを印加し、前記表面から放出される二次電子発生に起因する試料電流により前記薄膜の厚さを測定することを特徴とする膜厚測定方法。
- 上記イオンの照射量を、上記試料を固定する金属製の試料ホルダーに設けられたファラデーカップで測定した電流量とすることを特徴とする請求項1に記載の膜厚測定方法。
- 二次電子収率から膜厚への数値換算を、膜厚が既知の複数の標準試料から作成した検量線により行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の膜厚測定方法。
- Ne、Ar、Kr、Xe、Au、Bi、Ga、及び、Inのうちのいずれかのイオンを照射するイオン照射手段、
試料を負にバイアスする手段、
照射イオン量を測定するファラデーカップ、金属製試料ホルダー、及び、試料ホルダーを流れる電流を測定する電流測定手段とを少なくとも備えたことを特徴とする膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005080643A JP4813069B2 (ja) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | 膜厚測定方法及び膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005080643A JP4813069B2 (ja) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | 膜厚測定方法及び膜厚測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006258771A JP2006258771A (ja) | 2006-09-28 |
JP4813069B2 true JP4813069B2 (ja) | 2011-11-09 |
Family
ID=37098181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005080643A Expired - Fee Related JP4813069B2 (ja) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | 膜厚測定方法及び膜厚測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4813069B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5045310B2 (ja) * | 2007-08-29 | 2012-10-10 | 富士通株式会社 | 二次イオン質量分析技術による高精度な深さ方向分析法および分析装置 |
JP6260125B2 (ja) * | 2013-07-08 | 2018-01-17 | 富士通株式会社 | 分析装置、分析方法、成膜装置及び成膜方法 |
JP6358045B2 (ja) * | 2014-10-31 | 2018-07-18 | 富士通株式会社 | 表面被覆微粒子用x線分析方法及び表面被覆微粒子用x線分析装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59122904A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-16 | Jeol Ltd | イオンビ−ム膜厚測定装置 |
JP2953751B2 (ja) * | 1990-06-25 | 1999-09-27 | 松下電子工業株式会社 | 半導体装置の検査方法 |
JPH04333229A (ja) * | 1991-05-08 | 1992-11-20 | Hitachi Ltd | 断面観察装置 |
JP2807668B2 (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-08 | 株式会社日立製作所 | 電子ビーム欠陥検査方法および装置 |
JP3292159B2 (ja) * | 1998-12-10 | 2002-06-17 | 日本電気株式会社 | 膜厚測定装置および膜厚測定方法 |
WO2000065306A1 (fr) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Seiko Instruments Inc. | Technique de mesure de l'epaisseur d'un film |
JP2001221625A (ja) * | 2000-02-09 | 2001-08-17 | Jeol Ltd | 積層膜物体の膜厚測定方法 |
JP3732738B2 (ja) * | 2000-12-08 | 2006-01-11 | ファブソリューション株式会社 | 半導体デバイス検査装置 |
JP2003303867A (ja) * | 2002-04-08 | 2003-10-24 | Jeol Ltd | コンタクトホールの検査方法およびその結果に基づいた不良コンタクトホールの補修加工方法 |
-
2005
- 2005-03-18 JP JP2005080643A patent/JP4813069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006258771A (ja) | 2006-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Greczynski et al. | X-ray photoelectron spectroscopy of thin films | |
Alexander et al. | Quantification of oxide film thickness at the surface of aluminium using XPS | |
EP1843126B1 (en) | Method and apparatus for measuring thin film sample | |
JP2004151045A (ja) | 電子顕微鏡またはx線分析装置及び試料の分析方法 | |
US7456399B1 (en) | Calibrating multiple photoelectron spectroscopy systems | |
US20220082515A1 (en) | System and method using x-rays for depth-resolving metrology and analysis | |
WO2013035082A1 (en) | Combined method of secondary ion mass spectroscopy and energy dispersive x-ray for quantitative chemical analysis of various solid materials and thin films without the use of specific patterns or standards | |
JP4813069B2 (ja) | 膜厚測定方法及び膜厚測定装置 | |
TWI223060B (en) | System and method for depth profiling and characterization of thin films | |
US8011830B2 (en) | Method and system for calibrating an X-ray photoelectron spectroscopy measurement | |
US6420702B1 (en) | Non-charging critical dimension SEM metrology standard | |
US20240167814A1 (en) | Method and system for monitoring deposition process | |
KR100955434B1 (ko) | 측정된 기초 스펙트럼을 사용하거나 및/또는 획득된스펙트럼에 기초한 박막의 비파괴적 특성화 | |
JPH08313244A (ja) | 薄膜の膜厚測定方法 | |
EP3899511B1 (en) | Method and device for analysing sims mass spectrum data | |
US6781126B2 (en) | Auger-based thin film metrology | |
JP7504102B2 (ja) | Sims質量スペクトルデータを分析するための方法及びデバイス | |
Wang et al. | Effective absorption correction for energy dispersive X‐ray mapping in a scanning transmission electron microscope: analysing the local indium distribution in rough samples of InGaN alloy layers | |
Tsuji et al. | Comparison of grazing-exit particle-induced X-ray emission with other related methods | |
Lesch et al. | EPMA sputter depth profiling, Part II: Experiment | |
Kimura et al. | Analysis of ultra-Thin HfO2/SiON/Si (001): Comparison of three different techniques | |
LU101095B1 (en) | Method and device for analysing sims mass spectrum data | |
Deegan | X-ray photoelectron spectrometer calibration and thin film investigations on germanium oxides | |
JP2007033149A (ja) | 酸化膜厚の測定方法 | |
CN114923938A (zh) | 样品的表征方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100810 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101008 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110301 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110415 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110823 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110824 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902 Year of fee payment: 3 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20110915 |
|
A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20120131 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |