JPH04168312A - パターンシフト測定方法 - Google Patents
パターンシフト測定方法Info
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- JPH04168312A JPH04168312A JP2296977A JP29697790A JPH04168312A JP H04168312 A JPH04168312 A JP H04168312A JP 2296977 A JP2296977 A JP 2296977A JP 29697790 A JP29697790 A JP 29697790A JP H04168312 A JPH04168312 A JP H04168312A
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 17
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 11
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- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30108—Industrial image inspection
- G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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、拡散及びエピタキシャル成長後の半導体ウェ
ーハに対するパターンの位置ズレを求めるパターンシフ
ト測定方法に関し、さらに詳細には半導体ウェーハを破
壊することなくかつ短時間でパターンの位置ズレを求め
ることができるパターンシフト測定方法に関する。
ーハに対するパターンの位置ズレを求めるパターンシフ
ト測定方法に関し、さらに詳細には半導体ウェーハを破
壊することなくかつ短時間でパターンの位置ズレを求め
ることができるパターンシフト測定方法に関する。
バイポーラＩＣのエピタキシャル成長後の埋込拡散パタ
ーンのパターンシフト制御は非常に重要である。そのた
め、成長条件（反応温度、反応達度等）を一定にし、パ
ターンシフト量をいつも一定に制御しているが、成長条
件の管理にも限度があり、頻度高くチエツクする必要が
あった。
ーンのパターンシフト制御は非常に重要である。そのた
め、成長条件（反応温度、反応達度等）を一定にし、パ
ターンシフト量をいつも一定に制御しているが、成長条
件の管理にも限度があり、頻度高くチエツクする必要が
あった。
従来のパターンシフト測定方法としては次の■〜■の手
順を行う方法（アングルランプスティン法）が知られて
いる。
順を行う方法（アングルランプスティン法）が知られて
いる。
■ダイシングソーを用いて、オリエンテーションフラッ
トに平行な埋込層及びオリエンテーションフラットに垂
直な埋込層をもったチップを切り出す。
トに平行な埋込層及びオリエンテーションフラットに垂
直な埋込層をもったチップを切り出す。
■オリエンテーションフラットに平行な埋込層及びオリ
エンテーションフラットに垂直な埋込層の任意の面をア
ングルポリッシュする〔θ＝１１゜３２’ （Ｘ５）
）。
エンテーションフラットに垂直な埋込層の任意の面をア
ングルポリッシュする〔θ＝１１゜３２’ （Ｘ５）
）。
■ポリッシュ面をエツチングする（Ｓｉｒｔｌ ％ ２
〜３秒）。
〜３秒）。
■埋込層パターンの移動量を微分干渉顕微鏡写真（ｘ１
５０）を用いて測定する。パターンシフト率は次の式に
より求められる。
５０）を用いて測定する。パターンシフト率は次の式に
より求められる。
パターンシフト率
一移動量（μｍ）／エピ膜厚（μｍ）
しかしながら、上記した従来のパターンシフト測定方法
では、測定時間が２時間近く必要なため、頻度高く行う
ことは困難であり、また破壊検査となりコスト的にも問
題があった。
では、測定時間が２時間近く必要なため、頻度高く行う
ことは困難であり、また破壊検査となりコスト的にも問
題があった。
このような従来技術の問題点を解決するために、非破壊
検査によるパターンシフト測定方法も提案されている（
特開昭６４−３１４１３号公報、特開昭６４−３１４１
４号公報等）が、さらに簡便な測定方法が待望されてい
た。
検査によるパターンシフト測定方法も提案されている（
特開昭６４−３１４１３号公報、特開昭６４−３１４１
４号公報等）が、さらに簡便な測定方法が待望されてい
た。
本発明は、上記した従来技術に鑑みて発明されたもので
、非破壊検査でかつ短時間でパターンシフトの測定を行
うことができ、従って頻度高〈実施することができ、正
確なパターンシフトを常時把握することを可能とした方
法を提供することを目的とする。
、非破壊検査でかつ短時間でパターンシフトの測定を行
うことができ、従って頻度高〈実施することができ、正
確なパターンシフトを常時把握することを可能とした方
法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、半導体ウェーハに
拡散を行った後、エピタキシャル成長を行い拡散パター
ンとエピタキシャル成長層表面の対応パターンとの位置
ズレを求めるパターンシフト測定方法において、エピタ
キシャル成長後におけるオリエンテーションフラットに
垂直な直線パターンの線幅とオリエンテーションフラッ
トに平行な直線パターンの線幅との比を計測することに
よってパターンの位置ズレを求めるようにしたものであ
る。
拡散を行った後、エピタキシャル成長を行い拡散パター
ンとエピタキシャル成長層表面の対応パターンとの位置
ズレを求めるパターンシフト測定方法において、エピタ
キシャル成長後におけるオリエンテーションフラットに
垂直な直線パターンの線幅とオリエンテーションフラッ
トに平行な直線パターンの線幅との比を計測することに
よってパターンの位置ズレを求めるようにしたものであ
る。
また、エピタキシャル成長後におけるオリエンテーショ
ンフラットに垂直な直線パターンの線幅のみを測定する
ことによってもパターンシフトの測定を行うことができ
る。
ンフラットに垂直な直線パターンの線幅のみを測定する
ことによってもパターンシフトの測定を行うことができ
る。
さらに、オリエンテーションフラットに平行な直線パタ
ーンの線幅のみを測定することによってもパターンシフ
トの測定を行うことができる。
ーンの線幅のみを測定することによってもパターンシフ
トの測定を行うことができる。
本発明のパターンシフト測定方法は、光学顕微鏡により
半導体ウェーハのエピタキシャル成長後におけるオリエ
ンテーションフラットに垂直な直線パターンの線幅とオ
リエンテーションフラットに平行な直線パターンの線幅
との比、即ち互いに垂直な直線パターンの線幅の比を測
定することによりパターンシフトを推定するものである
。また、エピタキシャル成長後におけるオリエンテーシ
ョンフラットに垂直な直線パターンの線幅のみを測定す
ること、又はオリエンテーションフラットに平行な直線
パターンの線幅のみを測定することによってもパターン
シフトの測定を行うことができる。
半導体ウェーハのエピタキシャル成長後におけるオリエ
ンテーションフラットに垂直な直線パターンの線幅とオ
リエンテーションフラットに平行な直線パターンの線幅
との比、即ち互いに垂直な直線パターンの線幅の比を測
定することによりパターンシフトを推定するものである
。また、エピタキシャル成長後におけるオリエンテーシ
ョンフラットに垂直な直線パターンの線幅のみを測定す
ること、又はオリエンテーションフラットに平行な直線
パターンの線幅のみを測定することによってもパターン
シフトの測定を行うことができる。
本発明方法は、非破壊法で、測定時間も約５分程度であ
り、頻度高〈実施が可能である。これにより、コストア
ップなしに全ての半導体ウェーハについて、品質保証が
可能となる。
り、頻度高〈実施が可能である。これにより、コストア
ップなしに全ての半導体ウェーハについて、品質保証が
可能となる。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
使用した半導体ウェーハ：
ｃｚｐ型
＜１１１＞オフアングル３”３０’ ｉｎ＜１１２〉
１００φ、１０〜２０Ω−１、ＯＦ＜１１０＞、埋込拡
散Ｓｂ、１５Ω／口、Ｘｊ８Ｍ 埋込拡散層の輻６０μｍ エピタキシャル成長 １０μｍ、１Ω−１使用した反応
炉ニ ジリンダ−型炉及び縦型炉 反応温度： １１５０°Ｃ１１１００″Ｃ１１０５０″Ｃ反応速度： ０．３０．０．６０μｍ／ｍｉｎ 反応圧カニ ７６０Ｔｏ ｒ ｒ 測定 ノマルスキー型微分顕微鏡（倍率、ｘ２００）を用いて
、ＯＦ（オリエンテーションフラット）〈１１０〉に垂
直なパターンの線幅（ＷＶ ＞及びＯＦ（オリエンテー
ションフラット）に平行なパターンの線幅（Ｗ）Ｉ）を
測定して、その値を第１表に示すとともに、その比（Ｗ
Ｖ ／ＷＨ）を算出して第１表に示した。
散Ｓｂ、１５Ω／口、Ｘｊ８Ｍ 埋込拡散層の輻６０μｍ エピタキシャル成長 １０μｍ、１Ω−１使用した反応
炉ニ ジリンダ−型炉及び縦型炉 反応温度： １１５０°Ｃ１１１００″Ｃ１１０５０″Ｃ反応速度： ０．３０．０．６０μｍ／ｍｉｎ 反応圧カニ ７６０Ｔｏ ｒ ｒ 測定 ノマルスキー型微分顕微鏡（倍率、ｘ２００）を用いて
、ＯＦ（オリエンテーションフラット）〈１１０〉に垂
直なパターンの線幅（ＷＶ ＞及びＯＦ（オリエンテー
ションフラット）に平行なパターンの線幅（Ｗ）Ｉ）を
測定して、その値を第１表に示すとともに、その比（Ｗ
Ｖ ／ＷＨ）を算出して第１表に示した。
第１表
Ｗｖ ／ＷＨ
＝ＯＦ＜１１０＞に垂直の線幅（ＷＶ ＞１０Ｆ＜１１
０＞に平行の線幅（ＷＨ）さらに、従来法（アングルラ
ツブスティン法）によって算出したパターンシフト比の
数値と本発明によるＷｖ／ＷＨ１Ｗｖ及びＷＨの数値と
の相関をグラフにして第１図〜第３図に示した。
０＞に平行の線幅（ＷＨ）さらに、従来法（アングルラ
ツブスティン法）によって算出したパターンシフト比の
数値と本発明によるＷｖ／ＷＨ１Ｗｖ及びＷＨの数値と
の相関をグラフにして第１図〜第３図に示した。
Ｗｖ／Ｗ工、Ｗｖ及びＷ工の何れの数値も従来法のパタ
ーンシフト比と相関関係（ＷＶ ／ＷＨ及びＷｖとは負
の相関、Ｗｖとは正の相関）を有しており、Ｗｖ／ＷＮ
、Ｗｖ又はＷＨを計測することによってパターンシフト
を測定することができることが確認できた。
ーンシフト比と相関関係（ＷＶ ／ＷＨ及びＷｖとは負
の相関、Ｗｖとは正の相関）を有しており、Ｗｖ／ＷＮ
、Ｗｖ又はＷＨを計測することによってパターンシフト
を測定することができることが確認できた。
本発明の上記実施例では、ｓｂの埋込拡散の場合につい
てのみ説明したが、拡散不純物としては、Ｂ、Ｐ、Ａｓ
の何れの場合にも本発明のパターンシフト測定法は適用
可能である。
てのみ説明したが、拡散不純物としては、Ｂ、Ｐ、Ａｓ
の何れの場合にも本発明のパターンシフト測定法は適用
可能である。
以上のべたごとく、本発明によれば、非破壊検査でかつ
埠時間でパターンシフトの測定を行うことができ、従っ
て頻度高〈実施することができ、正確なパターンシフト
を常時把握することによって成長条件の管理を正確に行
うことが可能となるという大きな効果が達成される。
埠時間でパターンシフトの測定を行うことができ、従っ
て頻度高〈実施することができ、正確なパターンシフト
を常時把握することによって成長条件の管理を正確に行
うことが可能となるという大きな効果が達成される。
第１図は本発明によるＷｖ／Ｗ工の値と従来法のパター
ンシフト比との相関を示す図面、第２図は本発明による
ＷｖＯ値と従来法のパターンシフト比との相関を示す図
面及び第３図は本発明によるＷＨの値と従来法のパター
ンシフト比との相関を示す図面である。 特許出願人 信越半導体株式会社 第１図 ０．７ ０．８ ０．９ Ｃ０ Ｒａｔｉｏ ＝Ｗｖ／ＷＨ 第２ 図 ・烏〔型メナＷｖ（ＯＦ
上） ０′す＞５炉Ｌｉ
ｎｅ Ｗｉｄｔｈ ｐｒｎ
ンシフト比との相関を示す図面、第２図は本発明による
ＷｖＯ値と従来法のパターンシフト比との相関を示す図
面及び第３図は本発明によるＷＨの値と従来法のパター
ンシフト比との相関を示す図面である。 特許出願人 信越半導体株式会社 第１図 ０．７ ０．８ ０．９ Ｃ０ Ｒａｔｉｏ ＝Ｗｖ／ＷＨ 第２ 図 ・烏〔型メナＷｖ（ＯＦ
上） ０′す＞５炉Ｌｉ
ｎｅ Ｗｉｄｔｈ ｐｒｎ
Claims (3)
- （１）半導体ウェーハに拡散を行った後、エピタキシャ
ル成長を行い拡散パターンとエピタキシャル成長層表面
の対応パターンとの位置ズレを求めるパターンシフト測
定方法において、エピタキシャル成長後におけるオリエ
ンテーションフラットに垂直な直線パターンの線幅とオ
リエンテーションフラットに平行な直線パターンの線幅
との比を計測することによって上記パターンの位置ズレ
を求めることを特徴とするパターンシフト測定方法。 - （２）半導体ウェーハに拡散を行った後、エピタキシャ
ル成長を行い拡散パターンとエピタキシャル成長層表面
の対応パターンとの位置ズレを求めるパターンシフト測
定方法において、エピタキシャル成長後におけるオリエ
ンテーションフラットに垂直な直線パターンの線幅を計
測することによって上記パターンの位置ズレを求めるこ
とを特徴とするパターンシフト測定方法。 - （３）半導体ウェーハに拡散を行った後、エピタキシャ
ル成長を行い拡散パターンとエピタキシャル成長層表面
の対応パターンとの位置ズレを求めるパターンシフト測
定方法において、エピタキシャル成長後におけるオリエ
ンテーションフラットに平行な直線パターンの線幅を計
測することによって上記パターンの位置ズレを求めるこ
とを特徴とするパターンシフト測定方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296977A JPH07111340B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | パターンシフト測定方法 |
| EP91116143A EP0484665B1 (en) | 1990-10-31 | 1991-09-23 | Pattern shift measuring method |
| DE69115446T DE69115446T2 (de) | 1990-10-31 | 1991-09-23 | Musterverschiebungsmessmethode |
| US07/763,723 US5241361A (en) | 1990-10-31 | 1991-09-23 | Pattern shift measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296977A JPH07111340B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | パターンシフト測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04168312A true JPH04168312A (ja) | 1992-06-16 |
| JPH07111340B2 JPH07111340B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=17840655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2296977A Expired - Lifetime JPH07111340B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | パターンシフト測定方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5241361A (ja) |
| EP (1) | EP0484665B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07111340B2 (ja) |
| DE (1) | DE69115446T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7112953B2 (en) * | 2004-08-18 | 2006-09-26 | Texas Instruments Incorporated | Method for detecting epitaxial (EPI) induced buried layer shifts in semiconductor devices |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4385837A (en) * | 1978-05-22 | 1983-05-31 | Irvine Optical Corporation | Apparatus and system for linewidth measurements |
| US4260259A (en) * | 1978-12-29 | 1981-04-07 | International Business Machines Corporation | Metal etch rate analyzer |
| JPS5696203A (en) * | 1979-12-27 | 1981-08-04 | Fujitsu Ltd | Detection device for optical position |
| US4362389A (en) * | 1980-02-19 | 1982-12-07 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for projection type mask alignment |
| JPS6052021A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | Canon Inc | 位置検出方法 |
| JPS61217704A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-27 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 線幅測定装置 |
| US4906097A (en) * | 1987-11-13 | 1990-03-06 | Lasersense, Inc. | Imaging and inspection apparatus and method |
| US4953982A (en) * | 1988-07-20 | 1990-09-04 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for endpoint detection in a semiconductor wafer etching system |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2296977A patent/JPH07111340B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-09-23 US US07/763,723 patent/US5241361A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-23 DE DE69115446T patent/DE69115446T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-23 EP EP91116143A patent/EP0484665B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69115446T2 (de) | 1996-05-02 |
| EP0484665A3 (en) | 1993-07-07 |
| JPH07111340B2 (ja) | 1995-11-29 |
| DE69115446D1 (de) | 1996-01-25 |
| US5241361A (en) | 1993-08-31 |
| EP0484665B1 (en) | 1995-12-13 |
| EP0484665A2 (en) | 1992-05-13 |
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