JPH04239742A - 半導体装置製造における膜厚測定方法 - Google Patents
半導体装置製造における膜厚測定方法Info
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- JPH04239742A JPH04239742A JP635291A JP635291A JPH04239742A JP H04239742 A JPH04239742 A JP H04239742A JP 635291 A JP635291 A JP 635291A JP 635291 A JP635291 A JP 635291A JP H04239742 A JPH04239742 A JP H04239742A
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Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造の中
の膜形成工程における膜厚測定方法に関するものである
。
の膜形成工程における膜厚測定方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子の膜厚測定は膜形成後
に行われていた。測定方法は膜材料により、光学的測定
、蛍光Ｘ線による測定、抵抗による測定、段差計による
測定等多くの手段がある。光学的測定は材料の屈折率、
消衰係数から膜厚を測定する方法であり、１０００Å以
下の薄膜に有効である。蛍光Ｘ線による測定は、既知膜
厚の物質に一次Ｘ線を照射し、そこから発生する蛍光Ｘ
線のカウント数を測定し膜厚に換算する方法である。抵
抗による測定は抵抗と膜厚が反比例関係を示すことを利
用したものである。段差計による方法は部分的に膜を除
去し触針走査により測定する方法であるが、１０００Å
以下での分解能は乏しい。
に行われていた。測定方法は膜材料により、光学的測定
、蛍光Ｘ線による測定、抵抗による測定、段差計による
測定等多くの手段がある。光学的測定は材料の屈折率、
消衰係数から膜厚を測定する方法であり、１０００Å以
下の薄膜に有効である。蛍光Ｘ線による測定は、既知膜
厚の物質に一次Ｘ線を照射し、そこから発生する蛍光Ｘ
線のカウント数を測定し膜厚に換算する方法である。抵
抗による測定は抵抗と膜厚が反比例関係を示すことを利
用したものである。段差計による方法は部分的に膜を除
去し触針走査により測定する方法であるが、１０００Å
以下での分解能は乏しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
も膜形成後に測定するもので、膜形成時いわゆるリアル
タイム測定ではない。このために、プロセス中での膜厚
管理ができないために確認測定の意味しかもたない。従
ってオペレータの条件設定ミス、装置の変動（温度、ガ
ス流量等）により所望の膜厚が得られずに処分されるこ
ともあった。
も膜形成後に測定するもので、膜形成時いわゆるリアル
タイム測定ではない。このために、プロセス中での膜厚
管理ができないために確認測定の意味しかもたない。従
ってオペレータの条件設定ミス、装置の変動（温度、ガ
ス流量等）により所望の膜厚が得られずに処分されるこ
ともあった。
【０００４】この発明は、以上述べた装置の変動（温度
、ガス流量）による膜厚変動の問題を除去するために、
リアルタイムで膜厚測定を行いプロセスを管理するモニ
ター法を提供することを目的とする。
、ガス流量）による膜厚変動の問題を除去するために、
リアルタイムで膜厚測定を行いプロセスを管理するモニ
ター法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、半導体素子
の薄膜形成工程において、半導体素子を形成する基板か
ら放射される放射率を測定することによりリアルタイム
で膜厚を測定するようにしたものである。
の薄膜形成工程において、半導体素子を形成する基板か
ら放射される放射率を測定することによりリアルタイム
で膜厚を測定するようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明は前述したように膜形成工程において、
放射率を測定することによってリアルタイムで膜厚を測
定するようにしたので、膜厚のバラツキを形成工程にお
いて抑制することができ、製造の効率化が図れる。
放射率を測定することによってリアルタイムで膜厚を測
定するようにしたので、膜厚のバラツキを形成工程にお
いて抑制することができ、製造の効率化が図れる。
【０００７】
【実施例】図１に測定系を示す。半導体素子基板１を石
英チューブ２内に設置し石英チューブ２の外にヒーター
３が配置している。ウェハ温度を熱電対４とパイロメー
タ５で同時に測定する。
英チューブ２内に設置し石英チューブ２の外にヒーター
３が配置している。ウェハ温度を熱電対４とパイロメー
タ５で同時に測定する。
【０００８】周知のように、熱電対は２種の金属を用い
て熱起電力を測定して温度を求めるものであり、パイロ
メータは種々あるが、特に１５００℃以上のような高温
を測定する場合は、物体の熱放射を観測して温度を測定
する装置が用いられる。本実施例でもそのようなパイロ
メータの中でも、光学的に放射率を測定して温度に換算
する装置を用いた。
て熱起電力を測定して温度を求めるものであり、パイロ
メータは種々あるが、特に１５００℃以上のような高温
を測定する場合は、物体の熱放射を観測して温度を測定
する装置が用いられる。本実施例でもそのようなパイロ
メータの中でも、光学的に放射率を測定して温度に換算
する装置を用いた。
【０００９】パイロメータ４の放射率はウェハー１に形
成される材料、膜厚により変化する。図２に熱酸化膜厚
と放射率との関係、図３にポリシリコン膜厚と放射率と
の関係を示す。縦軸に放射率、横軸に膜厚（μｍ）をと
った図であり、本実施例では測定波長：４．５〜６μｍ
とした。図で解るように放射率は膜厚に対してサインカ
ーブを描く。つまり膜厚によってその放射率は違う値を
とる。従ってウェハー１に堆積させながら放射率を測定
していくことにより膜厚をリアルタイムで測定可能とな
る。
成される材料、膜厚により変化する。図２に熱酸化膜厚
と放射率との関係、図３にポリシリコン膜厚と放射率と
の関係を示す。縦軸に放射率、横軸に膜厚（μｍ）をと
った図であり、本実施例では測定波長：４．５〜６μｍ
とした。図で解るように放射率は膜厚に対してサインカ
ーブを描く。つまり膜厚によってその放射率は違う値を
とる。従ってウェハー１に堆積させながら放射率を測定
していくことにより膜厚をリアルタイムで測定可能とな
る。
【００１０】まず、膜厚が既知の標準サンプルを複数枚
用意し、それを真空中で加熱し、処理温度での放射率を
測定しそのデータを（図２、図３のような）データ処理
装置６に記憶させる。この程度のデータの記憶処理は、
現在製造工程で用いられているコンピュータで容易に実
現できる。実ウェハーを処理する場合、温度は熱電対４
で制御する。同時にパイロメータ５の温度出力が熱電対
４の温度出力と同値になる放射率を測定し、データ処理
装置６に収納されている標準サンプルデータと比較し、
膜厚を測定する。また、パイロメータの測定波長を短波
長にすると、サインカーブの周期が短くなり振幅が大き
くなる。従って測定波長を選択することにより膜厚測定
の分解能を向上させることが可能である。
用意し、それを真空中で加熱し、処理温度での放射率を
測定しそのデータを（図２、図３のような）データ処理
装置６に記憶させる。この程度のデータの記憶処理は、
現在製造工程で用いられているコンピュータで容易に実
現できる。実ウェハーを処理する場合、温度は熱電対４
で制御する。同時にパイロメータ５の温度出力が熱電対
４の温度出力と同値になる放射率を測定し、データ処理
装置６に収納されている標準サンプルデータと比較し、
膜厚を測定する。また、パイロメータの測定波長を短波
長にすると、サインカーブの周期が短くなり振幅が大き
くなる。従って測定波長を選択することにより膜厚測定
の分解能を向上させることが可能である。
【００１１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、半導体
作製基板からの放射率の変化を測定することにより堆積
膜の膜厚をリアルタイムで測定することが実現可能とな
り、装置の温度、ガス流量の不安定性から生じる膜厚バ
ラツキを抑制することができ、製造の歩留り向上、効率
化が図れる。
作製基板からの放射率の変化を測定することにより堆積
膜の膜厚をリアルタイムで測定することが実現可能とな
り、装置の温度、ガス流量の不安定性から生じる膜厚バ
ラツキを抑制することができ、製造の歩留り向上、効率
化が図れる。
【図１】本発明の実施例の測定系の図である。
【図２】熱酸化膜厚と放射率との関係図である。
【図３】ポリシリコン膜厚と放射率との関係図である。
１ 半導体素子基板
２ 石英チューブ
３ ヒーター
４ 熱電対
５ パイロメータ
６ データ処理機
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体装置の製造で膜形成を行う工程
において、その処理時の温度制御を熱電対で行い、パイ
ロメータで該熱電対の温度出力と同値における半導体基
板の放射率を測定し、予め標準サンプルの膜厚と放射率
との関係を入力してあるデータ処理装置で、前記測定値
を前記標準サンプルデータと比較することによって、膜
厚を測定するようにしたことを特徴とする半導体装置製
造における膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP635291A JPH04239742A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 半導体装置製造における膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP635291A JPH04239742A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 半導体装置製造における膜厚測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04239742A true JPH04239742A (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=11635979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP635291A Pending JPH04239742A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 半導体装置製造における膜厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04239742A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6867054B2 (en) | 2001-03-28 | 2005-03-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor device |
| KR20180069952A (ko) * | 2016-12-15 | 2018-06-26 | 주식회사 원익아이피에스 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
| JP2018104765A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 日本電気硝子株式会社 | 半導体膜の膜質評価方法、成膜装置、及び膜付き基材の製造方法 |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP635291A patent/JPH04239742A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6867054B2 (en) | 2001-03-28 | 2005-03-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor device |
| KR100515864B1 (ko) * | 2001-03-28 | 2005-09-21 | 가부시끼가이샤 도시바 | 반도체 장치의 막두께 측정 방법 |
| KR20180069952A (ko) * | 2016-12-15 | 2018-06-26 | 주식회사 원익아이피에스 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
| JP2018104765A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 日本電気硝子株式会社 | 半導体膜の膜質評価方法、成膜装置、及び膜付き基材の製造方法 |
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