JPH06236882A - Ａｌ層の結晶配向性評価方法 - Google Patents
Ａｌ層の結晶配向性評価方法Info
- Publication number
- JPH06236882A JPH06236882A JP5021550A JP2155093A JPH06236882A JP H06236882 A JPH06236882 A JP H06236882A JP 5021550 A JP5021550 A JP 5021550A JP 2155093 A JP2155093 A JP 2155093A JP H06236882 A JPH06236882 A JP H06236882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- intensity
- crystal orientation
- wiring
- auger electrons
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体素子のＡｌ配線の結晶配向性を簡便に測
定する。 【構成】半導体素子のＡｌ配線につきオージェ電子検出
強度を測定し、その大きさから（１１１）配向性を評価
する。
定する。 【構成】半導体素子のＡｌ配線につきオージェ電子検出
強度を測定し、その大きさから（１１１）配向性を評価
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体素子に形成され
るＡｌ配線の評価方法に係り、特にＡｌ配線の製造条件
を定めるためのＡｌ配線の結晶配向性評価方法に関す
る。
るＡｌ配線の評価方法に係り、特にＡｌ配線の製造条件
を定めるためのＡｌ配線の結晶配向性評価方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の配線にはＡｌ配線が多用さ
れる。Ａｌ配線は蒸着，スパッタ等で成膜されるが成膜
条件によりＡｌ配線の結晶配向が異なる場合がある。Ａ
ｌ配線の結晶配向性はＡｌ配線の機械的強度，耐食性，
結晶成長の速度を左右し、通常（１１１）結晶配向が用
いられる。
れる。Ａｌ配線は蒸着，スパッタ等で成膜されるが成膜
条件によりＡｌ配線の結晶配向が異なる場合がある。Ａ
ｌ配線の結晶配向性はＡｌ配線の機械的強度，耐食性，
結晶成長の速度を左右し、通常（１１１）結晶配向が用
いられる。
【０００３】このためＡｌ配線の結晶配向性評価が重要
であり従来Ｘ線回折法によりこの評価を行っていた。
であり従来Ｘ線回折法によりこの評価を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のＸ
線回折法による場合は半導体素子のＡｌ配線の幅が小さ
いために照射されるＸ線がＡｌ配線をはみ出てＡｌ配線
以外の部分をも照射しＡｌ配線のみあるいはＡｌ配線の
微小部分の評価が不可能であり、そのため微小部の結晶
配向性を評価する場合は薄膜試料を作成し、透過型電子
顕微鏡を用いてその評価を行っていた。しかし透過型電
子顕微鏡を用いる場合は試料製作に時間がかかるうえ一
試料の限定された領域しか評価できないという問題があ
った。
線回折法による場合は半導体素子のＡｌ配線の幅が小さ
いために照射されるＸ線がＡｌ配線をはみ出てＡｌ配線
以外の部分をも照射しＡｌ配線のみあるいはＡｌ配線の
微小部分の評価が不可能であり、そのため微小部の結晶
配向性を評価する場合は薄膜試料を作成し、透過型電子
顕微鏡を用いてその評価を行っていた。しかし透過型電
子顕微鏡を用いる場合は試料製作に時間がかかるうえ一
試料の限定された領域しか評価できないという問題があ
った。
【０００５】この発明は上述の点に鑑みてなされ、その
目的はＡｌ配線の微小部の結晶配向性を簡便に評価する
方法を開発することにより、半導体素子製作の効率を向
上させることにある。
目的はＡｌ配線の微小部の結晶配向性を簡便に評価する
方法を開発することにより、半導体素子製作の効率を向
上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よればＡｌ層の微小部分の結晶配向性評価方法であっ
て、（１）測定工程と、（２）判定基準を求める工程
と、（３）決定工程とを包含し、測定工程は多結晶Ａｌ
層表面の微小部に電子線を照射して発生したオージェ電
子の強度を測定し、判定基準を求める工程は多結晶Ａｌ
層表面における特定配向の結晶の成長状態とオージェ電
子検出強度の関係を求め、決定工程は測定工程で得られ
たデータを前記判定基準と照合してＡｌ層の結晶配向性
を定める工程であるとすることにより達成される。
よればＡｌ層の微小部分の結晶配向性評価方法であっ
て、（１）測定工程と、（２）判定基準を求める工程
と、（３）決定工程とを包含し、測定工程は多結晶Ａｌ
層表面の微小部に電子線を照射して発生したオージェ電
子の強度を測定し、判定基準を求める工程は多結晶Ａｌ
層表面における特定配向の結晶の成長状態とオージェ電
子検出強度の関係を求め、決定工程は測定工程で得られ
たデータを前記判定基準と照合してＡｌ層の結晶配向性
を定める工程であるとすることにより達成される。
【０００７】
【作用】試料に電子線を照射するとオージェ電子が発生
するが、オージェ電子の発生強度は結晶配向性により異
なる。結晶配向性によりオージェ電子の脱出深さや背面
散乱の程度が異なるからである。Ａｌ層の場合（１１
１）配向は原子の細密充填面であり、オージェ電子の強
度が最小となる。
するが、オージェ電子の発生強度は結晶配向性により異
なる。結晶配向性によりオージェ電子の脱出深さや背面
散乱の程度が異なるからである。Ａｌ層の場合（１１
１）配向は原子の細密充填面であり、オージェ電子の強
度が最小となる。
【０００８】
【実施例】図１はこの発明の実施例に係る半導体素子を
示す断面図である。この半導体素子はロコス１１構造に
より相互に絶縁されたＰＭＯＳとＮＭＯＳからなり、そ
れぞれにＡｌ配線１２が配置される。リンガラス１３の
窓によりＡｌ配線１２がＰＭＯＳとＮＭＯＳにそれぞれ
繋がる。ゲート電極３１はゲート酸化膜１４を介してチ
ャネルを形成する。
示す断面図である。この半導体素子はロコス１１構造に
より相互に絶縁されたＰＭＯＳとＮＭＯＳからなり、そ
れぞれにＡｌ配線１２が配置される。リンガラス１３の
窓によりＡｌ配線１２がＰＭＯＳとＮＭＯＳにそれぞれ
繋がる。ゲート電極３１はゲート酸化膜１４を介してチ
ャネルを形成する。
【０００９】半導体素子のＡｌ配線は８ｍｍＴｏｒｒの
Ａｒ雰囲気中でスパッタにより成膜してオージェ電子分
光用の試料とした。また同様な手法でシリコンウエハ上
にＡｌ層を形成してオージェ電子分光用またはＸ線回折
用の試料とした。これらの試料はスパッタ前のプリベー
クの有り無し、スパッタ後のアニール条件およびスパッ
タ条件が全て異なる。表１に半導体素子の試料作成条件
が示される。
Ａｒ雰囲気中でスパッタにより成膜してオージェ電子分
光用の試料とした。また同様な手法でシリコンウエハ上
にＡｌ層を形成してオージェ電子分光用またはＸ線回折
用の試料とした。これらの試料はスパッタ前のプリベー
クの有り無し、スパッタ後のアニール条件およびスパッ
タ条件が全て異なる。表１に半導体素子の試料作成条件
が示される。
【００１０】
【表１】 図２はオージェ電子分光装置を示す配置図である。電子
銃１５からの電子ビームがコイル１６により絞られて試
料１８であるＡｌのスパッタされたシリコンウエハ（１
０ｍｍ×１０ｍｍ）を照射する。Ａｌのスパッタされた
シリコンウエハに替えてＡｌ配線１２を有する半導体素
子を用いることもできる。半導体素子のＡｌ配線の幅は
３ないし５μｍである。イオン銃１７が試料１８をエッ
チングする。試料１８から放出されたオージェ電子はア
ナライザ２０により分光され、電子検出器２２により検
出され、前置増幅器２３を経てロックインアンプ２４に
より増幅される。増幅された信号は微分器２５を介して
微分される。全体のシステムは分析系コントローラ２６
により制御される。電子銃１５，イオン銃１７，アナラ
イザ２０，電子検出器２２は真空容器１９内に載置され
る。ビーム変調器２１が電子ビームを変調する。
銃１５からの電子ビームがコイル１６により絞られて試
料１８であるＡｌのスパッタされたシリコンウエハ（１
０ｍｍ×１０ｍｍ）を照射する。Ａｌのスパッタされた
シリコンウエハに替えてＡｌ配線１２を有する半導体素
子を用いることもできる。半導体素子のＡｌ配線の幅は
３ないし５μｍである。イオン銃１７が試料１８をエッ
チングする。試料１８から放出されたオージェ電子はア
ナライザ２０により分光され、電子検出器２２により検
出され、前置増幅器２３を経てロックインアンプ２４に
より増幅される。増幅された信号は微分器２５を介して
微分される。全体のシステムは分析系コントローラ２６
により制御される。電子銃１５，イオン銃１７，アナラ
イザ２０，電子検出器２２は真空容器１９内に載置され
る。ビーム変調器２１が電子ビームを変調する。
【００１１】以上のオージェ電子分光装置は以下の条件
で運転される。電子銃の加速電圧１０ｋＶ、プローブ電
流０．５μＡ、プローブ径１μｍ、試料傾斜０度であ
る。オージェ電子の検出強度は微分された信号のピーク
からピークまでの値として測定される。オージェ電子分
光装置による分析は５０ｎｍφないし１ｍｍφの微小部
の分析を可能にする。深さ方向の測定もイオン銃による
エッチングにより可能である。
で運転される。電子銃の加速電圧１０ｋＶ、プローブ電
流０．５μＡ、プローブ径１μｍ、試料傾斜０度であ
る。オージェ電子の検出強度は微分された信号のピーク
からピークまでの値として測定される。オージェ電子分
光装置による分析は５０ｎｍφないし１ｍｍφの微小部
の分析を可能にする。深さ方向の測定もイオン銃による
エッチングにより可能である。
【００１２】図３はＸ線回折装置を示す配置図である。
Ｘ線管球２７を出たＸ線はスリット２８を経て試料２９
に照射される。照射されるＸ線の直径は数１００μｍで
ある。試料２９はＡｌがスパッタされたシリコンウエハ
（１０ｍｍ×１０ｍｍ）である。試料２９は回転により
回折角θが走査される。試料２９を回折したＸ線は計数
管３０によりカウントされる。
Ｘ線管球２７を出たＸ線はスリット２８を経て試料２９
に照射される。照射されるＸ線の直径は数１００μｍで
ある。試料２９はＡｌがスパッタされたシリコンウエハ
（１０ｍｍ×１０ｍｍ）である。試料２９は回転により
回折角θが走査される。試料２９を回折したＸ線は計数
管３０によりカウントされる。
【００１３】Ｘ線回折装置は以下の条件で運転される。
Ｘ線管球に用いられるターゲットはＣｕであり、５０ｋ
Ｖの電圧が印加される。電流は２００ｍＡである。スキ
ャンスピードは４度／ｍｉｎ．であった。表２にＡｌの
Ｘ線回折強度とオージェ電子検出強度が示される。
Ｘ線管球に用いられるターゲットはＣｕであり、５０ｋ
Ｖの電圧が印加される。電流は２００ｍＡである。スキ
ャンスピードは４度／ｍｉｎ．であった。表２にＡｌの
Ｘ線回折強度とオージェ電子検出強度が示される。
【００１４】
【表２】 試料１の結晶配向は（２２０）である。試料２の結晶配
向は（１１１）と（２２０）の二つが混在している。こ
れに対し試料３と試料４は（１１１）配向となってい
る。Ａｌ配線が（１１１）配向となるのはオージェ電子
検出強度で４８００以下の場合である。（１１１）配向
でない場合はオージェ電子検出強度が大きくなる。この
ようにしてオージェ電子検出強度とＡｌ配線の結晶配向
性の間には一定の関係がある。
向は（１１１）と（２２０）の二つが混在している。こ
れに対し試料３と試料４は（１１１）配向となってい
る。Ａｌ配線が（１１１）配向となるのはオージェ電子
検出強度で４８００以下の場合である。（１１１）配向
でない場合はオージェ電子検出強度が大きくなる。この
ようにしてオージェ電子検出強度とＡｌ配線の結晶配向
性の間には一定の関係がある。
【００１５】図４はＡｌのＸ線回折強度のうちの（１１
１）回折線の回折強度とオージェ電子検出強度との関係
を示す線図である。（１１１）回折線の回折強度とオー
ジェ電子検出強度とは反比例に近い関係が認められる。
前述のようにオージェ電子分光装置による分析を行う場
合は５０ｎｍφないし１ｍｍφの微小部の分析が可能で
あるので半導体素子のＡｌ配線の微小部およびＡｌ配線
の必要な範囲にわたって結晶配向性をオージェ電子の検
出強度を基準として簡便に評価することができる。その
結果Ａｌ配線の成膜条件を容易に明らかにすることがで
き半導体素子製作の効率が向上する。
１）回折線の回折強度とオージェ電子検出強度との関係
を示す線図である。（１１１）回折線の回折強度とオー
ジェ電子検出強度とは反比例に近い関係が認められる。
前述のようにオージェ電子分光装置による分析を行う場
合は５０ｎｍφないし１ｍｍφの微小部の分析が可能で
あるので半導体素子のＡｌ配線の微小部およびＡｌ配線
の必要な範囲にわたって結晶配向性をオージェ電子の検
出強度を基準として簡便に評価することができる。その
結果Ａｌ配線の成膜条件を容易に明らかにすることがで
き半導体素子製作の効率が向上する。
【００１６】
【発明の効果】この発明によればＡｌ層の微小部の結晶
配向性評価方法であって、（１）測定工程と、（２）判
定基準を求める工程と、（３）決定工程とを包含し、測
定工程は多結晶Ａｌ層表面の微小部に電子線を照射して
発生したオージェ電子の強度を測定し、判定基準を求め
る工程は多結晶Ａｌ層表面における特定配向の結晶の成
長状態とオージェ電子検出強度の関係を求め、決定工程
は測定工程で得られたデータを前記判定基準と照合して
Ａｌ層の結晶配向性を定める工程であるとするので、オ
ージェ電子の発生強度は結晶配向性により異なるため−
特にＡｌ層の（１１１）配向は原子の細密充填面でオー
ジェ電子の強度が最小となるために半導体素子のＡｌ層
の微小部およびＡｌ層の必要な範囲につきその結晶配向
性をオージェ電子の検出強度を基準として簡便に評価す
ることができる。この結果Ａｌ層の成膜条件を容易に明
らかにすることができて半導体素子製作の効率が大きく
向上する。
配向性評価方法であって、（１）測定工程と、（２）判
定基準を求める工程と、（３）決定工程とを包含し、測
定工程は多結晶Ａｌ層表面の微小部に電子線を照射して
発生したオージェ電子の強度を測定し、判定基準を求め
る工程は多結晶Ａｌ層表面における特定配向の結晶の成
長状態とオージェ電子検出強度の関係を求め、決定工程
は測定工程で得られたデータを前記判定基準と照合して
Ａｌ層の結晶配向性を定める工程であるとするので、オ
ージェ電子の発生強度は結晶配向性により異なるため−
特にＡｌ層の（１１１）配向は原子の細密充填面でオー
ジェ電子の強度が最小となるために半導体素子のＡｌ層
の微小部およびＡｌ層の必要な範囲につきその結晶配向
性をオージェ電子の検出強度を基準として簡便に評価す
ることができる。この結果Ａｌ層の成膜条件を容易に明
らかにすることができて半導体素子製作の効率が大きく
向上する。
【図１】この発明の実施例に係る半導体素子を示す断面
図
図
【図２】オージェ電子分光装置を示す配置図
【図３】Ｘ線回折装置を示す配置図
【図４】ＡｌのＸ線回折強度のうちの（１１１）回折線
の回折強度とオージェ電子検出強度との関係を示す線図
の回折強度とオージェ電子検出強度との関係を示す線図
１１ ＬＯＣＯＳ（ＳｉＯ2 ） １２ Ａｌ配線 １３ リンガラス １４ ゲート酸化膜 １５ 電子銃 １６ コイル １７ イオン銃 １８ 試料 １９ 真空容器 ２０ アナライザ ２１ ビーム変調器 ２２ 電子検出器 ２３ 前置増幅器 ２４ ロックインアンプ ２５ 微分器 ２６ 分析系コントローラ ２７ Ｘ線管球 ２８ スリット ２９ 試料 ３０ 計数管 ３１ ゲート電極
Claims (3)
- 【請求項１】Ａｌ層の微小部の結晶配向性評価方法であ
って、 （１）測定工程と、 （２）判定基準を求める工程と、 （３）決定工程とを包含し、 測定工程は多結晶Ａｌ層表面の微小部に電子線を照射し
て発生したオージェ電子の強度を測定し、 判定基準を求める工程は多結晶Ａｌ層表面における特定
配向の結晶の成長状態とオージェ電子検出強度の関係を
求め、 決定工程は測定工程で得られたデータを前記判定基準と
照合してＡｌ層の結晶配向性を定める工程であることを
特徴とするＡｌ層の結晶配向性評価方法。 - 【請求項２】請求項１記載の評価方法において、多結晶
Ａｌ層試料は半導体素子のＡｌ配線であることを特徴と
するＡｌ層の結晶配向性評価方法。 - 【請求項３】請求項１記載の評価方法において、特定配
向の結晶面は（１１１）の結晶面であることを特徴とす
るＡｌ層の結晶配向性評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5021550A JPH06236882A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | Ａｌ層の結晶配向性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5021550A JPH06236882A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | Ａｌ層の結晶配向性評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236882A true JPH06236882A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12058110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5021550A Pending JPH06236882A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | Ａｌ層の結晶配向性評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06236882A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008051713A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Kobe Steel Ltd | ポリシリコン薄膜結晶性測定装置及びその方法 |
-
1993
- 1993-02-10 JP JP5021550A patent/JPH06236882A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008051713A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Kobe Steel Ltd | ポリシリコン薄膜結晶性測定装置及びその方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6800852B2 (en) | Nondestructive characterization of thin films using measured basis spectra | |
| US6891158B2 (en) | Nondestructive characterization of thin films based on acquired spectrum | |
| Stevie et al. | Applications of focused ion beams in microelectronics production, design and development | |
| US5877498A (en) | Method and apparatus for X-ray analyses | |
| Penka et al. | Application of total reflection X-ray fluorescence in semiconductor surface analysis | |
| US20030080291A1 (en) | System and method for characterization of thin films | |
| WO1997006430A1 (en) | Method and apparatus for total reflection x-ray fluorescence spectroscopy | |
| US7449682B2 (en) | System and method for depth profiling and characterization of thin films | |
| JPWO2002075806A1 (ja) | ウエハの検査方法、集束イオンビーム装置及び透過電子ビーム装置 | |
| KR100955434B1 (ko) | 측정된 기초 스펙트럼을 사용하거나 및/또는 획득된스펙트럼에 기초한 박막의 비파괴적 특성화 | |
| JPH06236882A (ja) | Ａｌ層の結晶配向性評価方法 | |
| JP3323042B2 (ja) | 三次元元素濃度分布測定方法及び装置 | |
| JP3525674B2 (ja) | 仕事関数またはイオン化ポテンシャル測定装置およびその方法 | |
| JPS59163505A (ja) | 微細溝の寸法測定方法および装置 | |
| JPH063295A (ja) | 表面分析装置 | |
| JPH07294460A (ja) | Ｘ線分析方法および装置 | |
| JP2005539210A (ja) | オーガに基づく薄膜測定法 | |
| JP2996210B2 (ja) | 試料吸収電流分光法 | |
| JPH0443541A (ja) | 表面分析装置および表面分析方法 | |
| JP2000329716A (ja) | オージェ電子分光装置および深さ方向分析方法 | |
| JP2957482B2 (ja) | 表面分析法およびその装置 | |
| JP2605630B2 (ja) | 二次イオン質量分析方法 | |
| JPH07183343A (ja) | Ｘ線光電子分光分析装置 | |
| JPH09213253A (ja) | 電子線回折による非晶質材料の構造解析方法 | |
| JP2003512617A (ja) | 材料、特に半導体中の電荷担体濃度の決定方法 |