JPH03131703A - 薄膜の膜厚測定方法 - Google Patents
薄膜の膜厚測定方法Info
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- JPH03131703A JPH03131703A JP27262389A JP27262389A JPH03131703A JP H03131703 A JPH03131703 A JP H03131703A JP 27262389 A JP27262389 A JP 27262389A JP 27262389 A JP27262389 A JP 27262389A JP H03131703 A JPH03131703 A JP H03131703A
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Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、導電性物質表面の絶縁性薄膜の厚さを測定す
る方法に関するものである。
る方法に関するものである。
第４図は従来方法の一例である電気容量法の説明図であ
る。同図において、１は導電性薄膜、２は被測定物であ
る絶縁膜、３は電極層、４は静電容量を測定するための
電気系である。
る。同図において、１は導電性薄膜、２は被測定物であ
る絶縁膜、３は電極層、４は静電容量を測定するための
電気系である。
また、第５図は、電気系４による測定結果を示すグラフ
である。
である。
ここであげる従来方法はあくまで一例で、他の従来方法
として種々のものがあるが、詳細は、例えば文献（金原
梨著、「薄膜の基本技術」、物理工学実験５、東京大学
出版会、７４頁〜７７頁）を参照されたい。
として種々のものがあるが、詳細は、例えば文献（金原
梨著、「薄膜の基本技術」、物理工学実験５、東京大学
出版会、７４頁〜７７頁）を参照されたい。
次に、電気容量法について説明する。導電性物質１上に
形成された絶縁膜２の膜厚を測定するために、絶縁膜２
上に形成された電極層３のいわゆるサンドイッチ構造に
おいて、上下の導電層１３を電極層とした電気系４によ
って両電極間の静電容量を測定し、既知の誘電率から絶
縁膜２の膜厚を計算することができる。これが電気容量
法と呼ばれる方法である。
形成された絶縁膜２の膜厚を測定するために、絶縁膜２
上に形成された電極層３のいわゆるサンドイッチ構造に
おいて、上下の導電層１３を電極層とした電気系４によ
って両電極間の静電容量を測定し、既知の誘電率から絶
縁膜２の膜厚を計算することができる。これが電気容量
法と呼ばれる方法である。
このような測定方法において、絶縁膜２の膜厚が１００
人（オングストローム）以下であるような場合には、両
電極間にトンネル電流が流れることが一般に知られてい
る。第５図は、酸化アルミニウム皮膜を流れるトンネル
電流を表わしており、電極間を流れるトンネル電流と絶
縁膜２の厚さには比例関係が成立している。すなわち、
１００Å以下の非常に薄い極薄膜の膜厚は、このトンネ
ル電流をモニタリングすることによって可能である。
人（オングストローム）以下であるような場合には、両
電極間にトンネル電流が流れることが一般に知られてい
る。第５図は、酸化アルミニウム皮膜を流れるトンネル
電流を表わしており、電極間を流れるトンネル電流と絶
縁膜２の厚さには比例関係が成立している。すなわち、
１００Å以下の非常に薄い極薄膜の膜厚は、このトンネ
ル電流をモニタリングすることによって可能である。
なお、第５図は文献（堺 孝夫著、「電子物性」、標準
電気工学講座、コロナ社）の８０頁に記載されたグラフ
である。
電気工学講座、コロナ社）の８０頁に記載されたグラフ
である。
従来の薄膜の膜厚測定方法は以上のようになされるが、
被測定物に何らかの処理（例えば非破壊測定）を施すこ
とや、被測定物の局所的、微視的な領域における薄膜測
定ができなく、また、１００Å以下の極薄膜の測定誤差
が大きいなどの問題があった。
被測定物に何らかの処理（例えば非破壊測定）を施すこ
とや、被測定物の局所的、微視的な領域における薄膜測
定ができなく、また、１００Å以下の極薄膜の測定誤差
が大きいなどの問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、非破壊測定や局所領域測定が可
能で、特に１００Å以下の極薄膜の測定に精度が高い薄
膜の膜厚測定方法を得ることにある。
の目的とするところは、非破壊測定や局所領域測定が可
能で、特に１００Å以下の極薄膜の測定に精度が高い薄
膜の膜厚測定方法を得ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を解決するために本発明は、先端の鋭利
な導電性チップを絶縁性薄膜の表面に非接触で近づけた
ときに流れる電流を測定することにより絶縁性薄膜の厚
さを測定するようにしたものである。
な導電性チップを絶縁性薄膜の表面に非接触で近づけた
ときに流れる電流を測定することにより絶縁性薄膜の厚
さを測定するようにしたものである。
本発明による薄膜の膜厚測定方法は、非接触、非破壊で
、極めて局所領域の極薄膜の測定を可能にする。
、極めて局所領域の極薄膜の測定を可能にする。
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
第１図は、本発明による薄膜の膜厚測定方法の一実施例
の説明図である。同図において、１は導電性薄膜として
の導電性物質、２は被測定物である絶縁膜、５は先端の
鋭利な導電性チップである。
の説明図である。同図において、１は導電性薄膜として
の導電性物質、２は被測定物である絶縁膜、５は先端の
鋭利な導電性チップである。
導電性物質ｌ上の被測定物である絶縁１１り２の膜厚を
測定する場合、先端の鋭利な導電性チップ５をピエゾ素
子等を用いて絶縁膜２の表面に近づける。導電性チップ
５の先端と絶縁膜２の表面との距離がｌＯ人程度まで近
づ（と、導電性チップ５と導電性物質１との間でトンネ
ル電流が流れる。
測定する場合、先端の鋭利な導電性チップ５をピエゾ素
子等を用いて絶縁膜２の表面に近づける。導電性チップ
５の先端と絶縁膜２の表面との距離がｌＯ人程度まで近
づ（と、導電性チップ５と導電性物質１との間でトンネ
ル電流が流れる。
このトンネル電流の大きさは、先に第５図で述べたよう
に、絶縁［９２の厚さによって変化するため、この電流
値をモニタしておけば、絶縁膜２の厚さ測定が可能とな
る。
に、絶縁［９２の厚さによって変化するため、この電流
値をモニタしておけば、絶縁膜２の厚さ測定が可能とな
る。
なお、上記実施例では、導電性子ツブ５の結晶性を特に
規定しなかったが、多結晶でも可であり、単結晶子ノブ
を用いれば、より先端の細いチップの作製が可能である
。
規定しなかったが、多結晶でも可であり、単結晶子ノブ
を用いれば、より先端の細いチップの作製が可能である
。
また、第２図に示すように、他のチップ６を用いて同じ
測定を行なうことにより、より確度の高い測定が行なえ
る。
測定を行なうことにより、より確度の高い測定が行なえ
る。
さらに、第２図に示す２本のチップとして、異なる結晶
軸をもつ単結晶チップを用いれば、それぞれの単結晶チ
ップからの放出電流は、第３図に示すように、その結晶
軸に固有のため、より確度の高い測定ができる。第３図
は文献（堺 孝夫著「電子物性」、標準電気工学講座、
コロナ社）の７９頁に記載されたグラフであり、（１１
１）（２１１） 、 （０１１）は結晶軸を示す。
軸をもつ単結晶チップを用いれば、それぞれの単結晶チ
ップからの放出電流は、第３図に示すように、その結晶
軸に固有のため、より確度の高い測定ができる。第３図
は文献（堺 孝夫著「電子物性」、標準電気工学講座、
コロナ社）の７９頁に記載されたグラフであり、（１１
１）（２１１） 、 （０１１）は結晶軸を示す。
さらに、本実施例では、チップ５と絶縁膜２との間の環
境は規定していないが、真空中でも大気中でも可能であ
る。ただし、真空中の方が、ノイズ、コンタミネーショ
ン（汚染）は軽減される。
境は規定していないが、真空中でも大気中でも可能であ
る。ただし、真空中の方が、ノイズ、コンタミネーショ
ン（汚染）は軽減される。
以上説明したように本発明は、薄膜の膜厚測定に先端の
鋭利な導電性チップからのトンネル電流を利用すること
により、非接触、非破壊で、局所的な領域の膜厚測定を
行なうことができ、また導電性チップを複数用いること
により１００Å以下の極薄膜の膜厚測定を精度高く行な
うことができる効果がある。
鋭利な導電性チップからのトンネル電流を利用すること
により、非接触、非破壊で、局所的な領域の膜厚測定を
行なうことができ、また導電性チップを複数用いること
により１００Å以下の極薄膜の膜厚測定を精度高く行な
うことができる効果がある。
第１図および第２図は本発明による薄膜の膜厚測定方法
の第１および第２の実施例の説明図、第３図はタングス
テン結晶と面電界放出電流の関係を示すグラフ、第４図
は従来の薄膜の膜厚測定方法の説明図、第５図はトンネ
ル電流対絶縁膜の厚さの関係を示すグラフである。
の第１および第２の実施例の説明図、第３図はタングス
テン結晶と面電界放出電流の関係を示すグラフ、第４図
は従来の薄膜の膜厚測定方法の説明図、第５図はトンネ
ル電流対絶縁膜の厚さの関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 導電性物質表面の絶縁性薄膜の厚さを測定する膜厚測
定方法において、先端の鋭利な導電性チップを前記絶縁
性薄膜の表面に非接触で近づけたときに流れる電流を測
定することにより前記絶縁性薄膜の厚さを測定すること
を特徴とする薄膜の膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272623A JPH0765885B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 薄膜の膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272623A JPH0765885B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 薄膜の膜厚測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03131703A true JPH03131703A (ja) | 1991-06-05 |
| JPH0765885B2 JPH0765885B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=17516510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1272623A Expired - Lifetime JPH0765885B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 薄膜の膜厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765885B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015032652A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 信越半導体株式会社 | 半導体基板の評価方法及び半導体基板の評価装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6433007U (ja) * | 1987-08-21 | 1989-03-01 |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1272623A patent/JPH0765885B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6433007U (ja) * | 1987-08-21 | 1989-03-01 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015032652A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 信越半導体株式会社 | 半導体基板の評価方法及び半導体基板の評価装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0765885B2 (ja) | 1995-07-19 |
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