JPH06349920A - 半導体ウェハの電荷量測定方法 - Google Patents
半導体ウェハの電荷量測定方法Info
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- JPH06349920A JPH06349920A JP5164144A JP16414493A JPH06349920A JP H06349920 A JPH06349920 A JP H06349920A JP 5164144 A JP5164144 A JP 5164144A JP 16414493 A JP16414493 A JP 16414493A JP H06349920 A JPH06349920 A JP H06349920A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウェハの表面付近に蓄積される電荷量
を測定する。 【構成】 非接触Ｃ−Ｖ測定装置を用いて、チャージア
ップ前後のフラットバンドを測定する。この際、非接触
Ｃ−Ｖ測定装置の測定用電極と、半導体ウェハの表面と
の間のギャップも測定する。蓄積された電荷量は、チャ
ージアップ前後のフラットバンド電圧の測定値と、ギャ
ップの測定値とに基づいて算出される。
を測定する。 【構成】 非接触Ｃ−Ｖ測定装置を用いて、チャージア
ップ前後のフラットバンドを測定する。この際、非接触
Ｃ−Ｖ測定装置の測定用電極と、半導体ウェハの表面と
の間のギャップも測定する。蓄積された電荷量は、チャ
ージアップ前後のフラットバンド電圧の測定値と、ギャ
ップの測定値とに基づいて算出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウェハの電荷
量を測定する方法に関し、特に、処理工程において絶縁
膜中に蓄積された電荷量を測定する方法に関する。
量を測定する方法に関し、特に、処理工程において絶縁
膜中に蓄積された電荷量を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造工程の中で、イオン注入、
薄膜堆積（プラズマＣＶＤ）などの不純物導入工程や、
エッチングやレジストの除去等に用いられるプラズマ処
理工程においては、半導体ウェハが荷電粒子に曝されて
ウェハの表面付近、特に、その絶縁膜中に電荷が蓄積さ
れることが知られている。また、洗浄工程においては、
半導体ウェハの表面と気体や液体との摩擦によってウェ
ハの表面が帯電する。
薄膜堆積（プラズマＣＶＤ）などの不純物導入工程や、
エッチングやレジストの除去等に用いられるプラズマ処
理工程においては、半導体ウェハが荷電粒子に曝されて
ウェハの表面付近、特に、その絶縁膜中に電荷が蓄積さ
れることが知られている。また、洗浄工程においては、
半導体ウェハの表面と気体や液体との摩擦によってウェ
ハの表面が帯電する。
【０００３】半導体ウェハの表面付近における過剰な電
荷の蓄積は高電界をもたらすので、半導体素子の構造を
破壊したり素子特性を悪化させたりする原因となり、ひ
いては半導体製造の歩留まりを低下させる原因となって
いる。しかし、同じ処理工程であっても、個々の処理装
置によってウェハ中に蓄積される電荷量（以下、「チャ
ージアップ量」と呼ぶ）がかなり異なる。すなわち、調
整の良い装置ではチャージアップ量が少なく、調整の悪
い装置ではチャージアップ量が多い。そこで、処理装置
の調整の良否を判定するために、半導体ウェハに蓄積さ
れた電荷量を評価したいという要望がある。
荷の蓄積は高電界をもたらすので、半導体素子の構造を
破壊したり素子特性を悪化させたりする原因となり、ひ
いては半導体製造の歩留まりを低下させる原因となって
いる。しかし、同じ処理工程であっても、個々の処理装
置によってウェハ中に蓄積される電荷量（以下、「チャ
ージアップ量」と呼ぶ）がかなり異なる。すなわち、調
整の良い装置ではチャージアップ量が少なく、調整の悪
い装置ではチャージアップ量が多い。そこで、処理装置
の調整の良否を判定するために、半導体ウェハに蓄積さ
れた電荷量を評価したいという要望がある。
【０００４】従来は、専用のプローブを被測定ウェハに
接触させ、あるいは近接させてウェハの表面電位を計測
し、表面電位の大小によってチャージアップ量を評価し
ていた。
接触させ、あるいは近接させてウェハの表面電位を計測
し、表面電位の大小によってチャージアップ量を評価し
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、表面電位から
は単位面積当たりのチャージアップ量を算出することが
できず、表面電位はチャージアップ量の目安を示す単な
る指標に過ぎないものであった。すなわち、従来は、半
導体ウェハのチャージアップ量そのものを測定できる方
法が知られていなかった。
は単位面積当たりのチャージアップ量を算出することが
できず、表面電位はチャージアップ量の目安を示す単な
る指標に過ぎないものであった。すなわち、従来は、半
導体ウェハのチャージアップ量そのものを測定できる方
法が知られていなかった。
【０００６】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、半導体ウェハの
表面付近に蓄積される電荷量を測定することのできる方
法を提供することを目的とする。
を解決するためになされたものであり、半導体ウェハの
表面付近に蓄積される電荷量を測定することのできる方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】この発明によ
る方法は、半導体ウェハに対する所定の処理において、
半導体ウェハ表面の絶縁膜に蓄積される電荷量を測定す
る方法であって、（Ａ）前記所定の処理前の半導体ウェ
ハについてＣ−Ｖ測定を行なうことによって、第１のフ
ラットバンド電圧を求める工程と、（Ｂ）前記半導体ウ
ェハに前記所定の処理を行なう工程と、（Ｃ）前記所定
の処理後の前記半導体ウェハについてＣ−Ｖ測定を行な
うことによって、第２のフラットバンド電圧を求める工
程と、（Ｄ）前記第１と第２のフラットバンド電圧に基
づいて前記所定の処理により前記絶縁膜に蓄積された電
荷量を算出する工程と、を備える。
る方法は、半導体ウェハに対する所定の処理において、
半導体ウェハ表面の絶縁膜に蓄積される電荷量を測定す
る方法であって、（Ａ）前記所定の処理前の半導体ウェ
ハについてＣ−Ｖ測定を行なうことによって、第１のフ
ラットバンド電圧を求める工程と、（Ｂ）前記半導体ウ
ェハに前記所定の処理を行なう工程と、（Ｃ）前記所定
の処理後の前記半導体ウェハについてＣ−Ｖ測定を行な
うことによって、第２のフラットバンド電圧を求める工
程と、（Ｄ）前記第１と第２のフラットバンド電圧に基
づいて前記所定の処理により前記絶縁膜に蓄積された電
荷量を算出する工程と、を備える。
【０００８】フラットバンド電圧は半導体ウェハの表面
付近における電荷量の分布を積分した成分を含むので、
所定の処理前後の第１と第２のフラットバンド電圧を分
析すれば、所定の処理によって半導体ウェハの表面付近
に蓄積された電荷量を求めることができる。
付近における電荷量の分布を積分した成分を含むので、
所定の処理前後の第１と第２のフラットバンド電圧を分
析すれば、所定の処理によって半導体ウェハの表面付近
に蓄積された電荷量を求めることができる。
【０００９】なお、Ｃ−Ｖ測定を行なうための測定用電
極と、該測定用電極を半導体ウェハの表面の上方にギャ
ップを隔てて保持する透光性の電極保持部材と、該電極
保持部材の所定の反射面に対して所定の単色光を幾何学
的な全反射条件で入射させる単色光発生器と、前記反射
面によって反射された単色光の強度を測定するセンサ
と、該センサで測定された前記単色光の強度に基づいて
前記ギャップを測定するギャップ測定器と、前記測定用
電極を用いて半導体ウェハのＣ−Ｖ曲線を測定するＣ−
Ｖ測定器と、前記電極保持部材と前記単色光発生器と前
記センサとを前記ギャップの増減方向に沿って前記半導
体ウェハと相対的に移動させる駆動部と、を備えた非接
触Ｃ−Ｖ測定装置を、工程（Ａ）および工程（Ｃ）にお
いて用いることが好ましい。この際、前記工程（Ａ）
は、前記ギャップ測定器で前記半導体ウェハの表面と前
記測定用電極との間の第１のギャップを測定する工程
と、前記Ｃ−Ｖ測定器でＣ−Ｖ測定を行なうことによっ
て第１のフラットバンド電圧を測定する工程とを含み、
前記工程（Ｃ）は、前記ギャップ測定器で前記半導体ウ
ェハの表面と前記測定用電極との間の第２のギャップを
測定する工程と、前記Ｃ−Ｖ測定器でＣ−Ｖ測定を行な
うことによって第２のフラットバンド電圧を測定する工
程とを含み、工程（Ｄ）は、前記第１および第２のギャ
ップと前記第１および第２のフラットバンド電圧とに基
づいて絶縁膜に蓄積された電荷量を算出する工程を含
む。
極と、該測定用電極を半導体ウェハの表面の上方にギャ
ップを隔てて保持する透光性の電極保持部材と、該電極
保持部材の所定の反射面に対して所定の単色光を幾何学
的な全反射条件で入射させる単色光発生器と、前記反射
面によって反射された単色光の強度を測定するセンサ
と、該センサで測定された前記単色光の強度に基づいて
前記ギャップを測定するギャップ測定器と、前記測定用
電極を用いて半導体ウェハのＣ−Ｖ曲線を測定するＣ−
Ｖ測定器と、前記電極保持部材と前記単色光発生器と前
記センサとを前記ギャップの増減方向に沿って前記半導
体ウェハと相対的に移動させる駆動部と、を備えた非接
触Ｃ−Ｖ測定装置を、工程（Ａ）および工程（Ｃ）にお
いて用いることが好ましい。この際、前記工程（Ａ）
は、前記ギャップ測定器で前記半導体ウェハの表面と前
記測定用電極との間の第１のギャップを測定する工程
と、前記Ｃ−Ｖ測定器でＣ−Ｖ測定を行なうことによっ
て第１のフラットバンド電圧を測定する工程とを含み、
前記工程（Ｃ）は、前記ギャップ測定器で前記半導体ウ
ェハの表面と前記測定用電極との間の第２のギャップを
測定する工程と、前記Ｃ−Ｖ測定器でＣ−Ｖ測定を行な
うことによって第２のフラットバンド電圧を測定する工
程とを含み、工程（Ｄ）は、前記第１および第２のギャ
ップと前記第１および第２のフラットバンド電圧とに基
づいて絶縁膜に蓄積された電荷量を算出する工程を含
む。
【００１０】非接触Ｃ−Ｖ測定装置を用いれば、ウェハ
表面に電極を形成する必要が無いのでＣ−Ｖ測定を容易
に行なうことができる。なお、半導体ウェハの表面と測
定用電極との間のギャップによるフラットバンド電圧へ
の寄与分を算出できるので、所定の処理前後における第
１と第２のギャップの値が互いに等しい場合にも、ま
た、互いに異なる場合にも、前記第１および第２のギャ
ップと前記第１および第２のフラットバンド電圧とに基
づいて絶縁膜に蓄積された電荷量を算出することができ
る。
表面に電極を形成する必要が無いのでＣ−Ｖ測定を容易
に行なうことができる。なお、半導体ウェハの表面と測
定用電極との間のギャップによるフラットバンド電圧へ
の寄与分を算出できるので、所定の処理前後における第
１と第２のギャップの値が互いに等しい場合にも、ま
た、互いに異なる場合にも、前記第１および第２のギャ
ップと前記第１および第２のフラットバンド電圧とに基
づいて絶縁膜に蓄積された電荷量を算出することができ
る。
【００１１】
【実施例】Ａ．装置の構成：図１は、非接触Ｃ−Ｖ測定
装置の構成を示す概念図である。この非接触Ｃ−Ｖ測定
装置は、固定台１と、固定台１の下部に設置された圧電
アクチュエータ２と、圧電アクチュエータ２のさらに下
部に設置された架台３とを備えている。架台３の底面に
はプリズム４が設置されている。また、架台３の一方の
斜面にはＧａＡｌＡｓレーザなどのレーザ発振器５が固
定され、他方の斜面にはフォトダイオードなどの受光セ
ンサ６が固定されている。
装置の構成を示す概念図である。この非接触Ｃ−Ｖ測定
装置は、固定台１と、固定台１の下部に設置された圧電
アクチュエータ２と、圧電アクチュエータ２のさらに下
部に設置された架台３とを備えている。架台３の底面に
はプリズム４が設置されている。また、架台３の一方の
斜面にはＧａＡｌＡｓレーザなどのレーザ発振器５が固
定され、他方の斜面にはフォトダイオードなどの受光セ
ンサ６が固定されている。
【００１２】プリズム４の底面４ａは、半導体ウェハ１
００を載置する試料台７の表面と平行な平面（ｘｙ平
面）に平行に設置されている。プリズム４の底面４ａに
は、リング状の測定用電極２０１が形成されている。プ
リズム４の下方には、ギャップＧを介して半導体ウェハ
１００が試料台７上に保持されており、半導体ウェハ１
００の表面１００ａがプリズム４の底面４ａとほぼ平行
になるように設定されている。なお、試料台７は、図示
しないモータで駆動されて水平面内で回転し、また、図
示しない移動テーブル上に載置されて移動する。
００を載置する試料台７の表面と平行な平面（ｘｙ平
面）に平行に設置されている。プリズム４の底面４ａに
は、リング状の測定用電極２０１が形成されている。プ
リズム４の下方には、ギャップＧを介して半導体ウェハ
１００が試料台７上に保持されており、半導体ウェハ１
００の表面１００ａがプリズム４の底面４ａとほぼ平行
になるように設定されている。なお、試料台７は、図示
しないモータで駆動されて水平面内で回転し、また、図
示しない移動テーブル上に載置されて移動する。
【００１３】この非接触Ｃ−Ｖ測定装置では、特開平４
−１３２２３６号公報に詳述されているように、プリズ
ム４の底面４ａで全反射されるレーザ光のトンネル効果
を利用することによって、ギャップＧおよびｄair の値
が測定される。
−１３２２３６号公報に詳述されているように、プリズ
ム４の底面４ａで全反射されるレーザ光のトンネル効果
を利用することによって、ギャップＧおよびｄair の値
が測定される。
【００１４】圧電アクチュエータ２には位置制御装置１
１が接続されており、位置制御装置１１から与えられる
電圧に応じて架台３をｚ方向に移動させる。受光センサ
６には光量測定器１２が接続され、測定用電極２０１と
金属製の試料台７にはインピーダンスメータ１３がそれ
ぞれ接続されている。インピーダンスメータ１３は、測
定用電極２０１と試料台７との間の合成容量を測定する
機器である。位置制御装置１１と光量測定器１２とイン
ピーダンスメータ１３は、ホストコントローラ１４に接
続されており、このホストコントローラ１４によって測
定装置全体の制御や、得られたデータの処理が行なわれ
る。なお、ホストコントローラ１４としては、例えばパ
ーソナルコンピュータが用いられる。
１が接続されており、位置制御装置１１から与えられる
電圧に応じて架台３をｚ方向に移動させる。受光センサ
６には光量測定器１２が接続され、測定用電極２０１と
金属製の試料台７にはインピーダンスメータ１３がそれ
ぞれ接続されている。インピーダンスメータ１３は、測
定用電極２０１と試料台７との間の合成容量を測定する
機器である。位置制御装置１１と光量測定器１２とイン
ピーダンスメータ１３は、ホストコントローラ１４に接
続されており、このホストコントローラ１４によって測
定装置全体の制御や、得られたデータの処理が行なわれ
る。なお、ホストコントローラ１４としては、例えばパ
ーソナルコンピュータが用いられる。
【００１５】Ｂ．半導体の電荷分布とフラットバンド電
圧との関係：図２は、半導体表面の酸化膜付近における
電荷分布を示すグラフである。図２（Ａ）は、基板１０
１と、厚みｄoxの酸化膜１０２とを有する半導体ウェハ
１００の表面から、ギャップｄair を隔てて測定用電極
２０１が保持されている様子を示している。また、図２
（Ｂ）において、水平軸は半導体基板１０１と酸化膜１
０２の界面からの距離を示しており、垂直軸は電荷密度
を示している。ρ（ｘ）は所定の処理前の電荷密度分布
の一例であり、Ｎｉは所定の処理によって蓄積された電
荷密度分布の一例である。
圧との関係：図２は、半導体表面の酸化膜付近における
電荷分布を示すグラフである。図２（Ａ）は、基板１０
１と、厚みｄoxの酸化膜１０２とを有する半導体ウェハ
１００の表面から、ギャップｄair を隔てて測定用電極
２０１が保持されている様子を示している。また、図２
（Ｂ）において、水平軸は半導体基板１０１と酸化膜１
０２の界面からの距離を示しており、垂直軸は電荷密度
を示している。ρ（ｘ）は所定の処理前の電荷密度分布
の一例であり、Ｎｉは所定の処理によって蓄積された電
荷密度分布の一例である。
【００１６】図２において、ギャップｄair はεox×ｄ
air の厚みの酸化膜と見なすことができるので、図２
（Ａ）の構造は（εox×ｄair ＋ｄox）の厚みの酸化膜
を有したＭＯＳキャパシタと考えることができる。図３
に示すＣ−Ｖ曲線ＣＶ１は、チャージアップ前後（すな
わち、所定の処理前後）のＣ−Ｖ曲線を示すグラフであ
る。Ｃ−Ｖ曲線ＣＶ１に対するＶｆｂは、次の数式１で
表わされる。
air の厚みの酸化膜と見なすことができるので、図２
（Ａ）の構造は（εox×ｄair ＋ｄox）の厚みの酸化膜
を有したＭＯＳキャパシタと考えることができる。図３
に示すＣ−Ｖ曲線ＣＶ１は、チャージアップ前後（すな
わち、所定の処理前後）のＣ−Ｖ曲線を示すグラフであ
る。Ｃ−Ｖ曲線ＣＶ１に対するＶｆｂは、次の数式１で
表わされる。
【数１】 ここでΦmsは測定用電極２０１と半導体基板１０１の仕
事関数差、ε0 は真空中の誘電率、εoxは絶縁膜の比誘
電率、ｄoxは絶縁膜の厚さ、ｄair はギャップ、ρ
（ｘ）は絶縁膜中の電荷密度分布を表す。
事関数差、ε0 は真空中の誘電率、εoxは絶縁膜の比誘
電率、ｄoxは絶縁膜の厚さ、ｄair はギャップ、ρ
（ｘ）は絶縁膜中の電荷密度分布を表す。
【００１７】所定の処理工程において荷電粒子が半導体
ウェハに照射されてチャージアップすると、図２（Ｂ）
において電荷分布Ｎｉとして示されるように、半導体基
板／酸化膜界面から距離（ｄox−Ｒｐ）の位置を中心と
して電荷が蓄積される。ここで、Ｒｐは投影飛程と呼ば
れる値であり、酸化膜中に導入される電荷の侵入深さ
（正確には表面から電荷中心までの距離）を示してい
る。投影飛程Ｒｐは、荷電粒子の種類と加速電圧とから
理論的に算出することができる。例えばＡｓ+ イオンを
５０ＫｅＶで加速してシリコン酸化膜に打ち込む場合に
は、投影飛程Ｒｐは２６ｎｍとなることが知られてい
る。また、電荷分布Ｎｉは投影飛程Ｒｐを電荷中心とし
て、標準偏差△Ｒｐを有するガウス分布となることがＬ
ＳＳ理論として知られている。
ウェハに照射されてチャージアップすると、図２（Ｂ）
において電荷分布Ｎｉとして示されるように、半導体基
板／酸化膜界面から距離（ｄox−Ｒｐ）の位置を中心と
して電荷が蓄積される。ここで、Ｒｐは投影飛程と呼ば
れる値であり、酸化膜中に導入される電荷の侵入深さ
（正確には表面から電荷中心までの距離）を示してい
る。投影飛程Ｒｐは、荷電粒子の種類と加速電圧とから
理論的に算出することができる。例えばＡｓ+ イオンを
５０ＫｅＶで加速してシリコン酸化膜に打ち込む場合に
は、投影飛程Ｒｐは２６ｎｍとなることが知られてい
る。また、電荷分布Ｎｉは投影飛程Ｒｐを電荷中心とし
て、標準偏差△Ｒｐを有するガウス分布となることがＬ
ＳＳ理論として知られている。
【００１８】図３に示すＣ−Ｖ曲線ＣＶ２は、酸化膜が
負に帯電した場合のチャージアップ後のＣ−Ｖ曲線であ
る。このＣ−Ｖ曲線ＣＶ２から得られるフラットバンド
電圧Ｖ'fbは、次の数式２で与えられる。
負に帯電した場合のチャージアップ後のＣ−Ｖ曲線であ
る。このＣ−Ｖ曲線ＣＶ２から得られるフラットバンド
電圧Ｖ'fbは、次の数式２で与えられる。
【数２】 ここでｑは電気素量である。また、Ｎｉはイオン注入に
より蓄積した電荷の分布であり、その関数形Ｎｉ（ｙ）
は次の数式３に示すようにガウス分布で与えられる。
より蓄積した電荷の分布であり、その関数形Ｎｉ（ｙ）
は次の数式３に示すようにガウス分布で与えられる。
【数３】 なお、数式２では、ｙ＝ｘ＋Ｒｐ−ｄoxである。
【００１９】投影飛程の標準偏差△Ｒｐが数ｎｍ程度で
あれば、ギャップｄair や絶縁膜厚ｄoxと比べて△Ｒｐ
を無視できるので、酸化膜表面から投影飛程Ｒｐの位置
（ｘ＝ｄox−Ｒｐ）に電荷が局在していると見なすこと
ができる。この時の電荷量を以下では単にＮｉとする。
あれば、ギャップｄair や絶縁膜厚ｄoxと比べて△Ｒｐ
を無視できるので、酸化膜表面から投影飛程Ｒｐの位置
（ｘ＝ｄox−Ｒｐ）に電荷が局在していると見なすこと
ができる。この時の電荷量を以下では単にＮｉとする。
【００２０】Ｃ．ギャップが一定の場合の測定方法：チ
ャージアップの前後のＣ−Ｖ測定におけるギャップｄai
r が一定の場合には、数式１，２よりフラットバンド電
圧のシフト量△Ｖfb＝Ｖ'fb −Ｖfbは、次の数式４で与
えられる。
ャージアップの前後のＣ−Ｖ測定におけるギャップｄai
r が一定の場合には、数式１，２よりフラットバンド電
圧のシフト量△Ｖfb＝Ｖ'fb −Ｖfbは、次の数式４で与
えられる。
【数４】
【００２１】数式４において、Ｒｐ，ε0 ，εoxは既知
なので、測定されたフラットバンド電圧のシフト量ΔＶ
fbとギャップｄair から、数式４を用いてチャージアッ
プ量ｑＮｉを求めることができる。
なので、測定されたフラットバンド電圧のシフト量ΔＶ
fbとギャップｄair から、数式４を用いてチャージアッ
プ量ｑＮｉを求めることができる。
【００２２】なお、数式４によれば、フラットバンド電
圧のシフト量ΔＶfbがギャップｄair に対して直線的に
変化する。従って、同じチャージアップ量ｑＮｉでも、
ギャップｄair を小さくするとフラットバンド電圧のシ
フト量△Ｖfbの絶対値は小さくなる。反対に、ギャップ
ｄair を大きくするとシフト量△Ｖfbの絶対値は大きく
なり、測定精度が向上する。
圧のシフト量ΔＶfbがギャップｄair に対して直線的に
変化する。従って、同じチャージアップ量ｑＮｉでも、
ギャップｄair を小さくするとフラットバンド電圧のシ
フト量△Ｖfbの絶対値は小さくなる。反対に、ギャップ
ｄair を大きくするとシフト量△Ｖfbの絶対値は大きく
なり、測定精度が向上する。
【００２３】なお、計測できるフラットバンド電圧Ｖfb
のシフト量△Ｖfbの大きさは、外部電源の最大電圧また
は電圧測定器の最大電圧以上にはできないので、チャー
ジアップ量ｑＮｉが多くなるとチャージアップ後のフラ
ットバンド電圧を測定できない場合もある。従って、チ
ャージアップ量ｑＮｉが多い場合には、測定用電極２０
１をウェハに十分近づけてＣ−Ｖ測定を行なえばよい。
例えば、酸化膜１０２が、Ｎｉ＝１０13ｃｍ-2、Ｒｐ＝
０の状態で負に帯電したと仮定し、また、外部電源の最
大電圧レンジを１００Ｖと仮定した場合に、ギャップｄ
air を２５０ｎｍに設定すると、フラットバンド電圧の
シフト量ΔＶfbは約４５２Ｖとなる。しかし、ギャップ
ｄair を５０ｎｍに設定すれば、シフト量ΔＶfbは９
０．４Ｖ程度となる。測定レンジの最大電圧が例えば１
００Ｖの場合にも、ギャップｄairを５０ｎｍに設定す
れば測定可能となる。このように、この発明では、ギャ
ップｄair を調整することによって測定できるフラット
バンド電圧のレンジを変えることが可能であるという利
点がある。なお、数式４を用いてチャージアップ量を測
定する場合には、チャージアップ前後の計測におけるギ
ャップｄair が一定になるように調整する必要がある。
のシフト量△Ｖfbの大きさは、外部電源の最大電圧また
は電圧測定器の最大電圧以上にはできないので、チャー
ジアップ量ｑＮｉが多くなるとチャージアップ後のフラ
ットバンド電圧を測定できない場合もある。従って、チ
ャージアップ量ｑＮｉが多い場合には、測定用電極２０
１をウェハに十分近づけてＣ−Ｖ測定を行なえばよい。
例えば、酸化膜１０２が、Ｎｉ＝１０13ｃｍ-2、Ｒｐ＝
０の状態で負に帯電したと仮定し、また、外部電源の最
大電圧レンジを１００Ｖと仮定した場合に、ギャップｄ
air を２５０ｎｍに設定すると、フラットバンド電圧の
シフト量ΔＶfbは約４５２Ｖとなる。しかし、ギャップ
ｄair を５０ｎｍに設定すれば、シフト量ΔＶfbは９
０．４Ｖ程度となる。測定レンジの最大電圧が例えば１
００Ｖの場合にも、ギャップｄairを５０ｎｍに設定す
れば測定可能となる。このように、この発明では、ギャ
ップｄair を調整することによって測定できるフラット
バンド電圧のレンジを変えることが可能であるという利
点がある。なお、数式４を用いてチャージアップ量を測
定する場合には、チャージアップ前後の計測におけるギ
ャップｄair が一定になるように調整する必要がある。
【００２４】Ｄ．ギャップが異なる場合の測定方法：チ
ャージアップの前後の計測におけるギャップｄair が異
なる場合にも、以下のようにすればチャージアップ量ｑ
Ｎｉを求めることができる。
ャージアップの前後の計測におけるギャップｄair が異
なる場合にも、以下のようにすればチャージアップ量ｑ
Ｎｉを求めることができる。
【００２５】酸化膜中の電荷がすべて半導体基板／酸化
膜界面に集中していると見なしてその見かけの電荷量ｑ
Ｎfbを用いると、チャージアップ前のフラットバンド電
圧Ｖfbを与える数式１は、次の数式５のように書き換え
ることができる。
膜界面に集中していると見なしてその見かけの電荷量ｑ
Ｎfbを用いると、チャージアップ前のフラットバンド電
圧Ｖfbを与える数式１は、次の数式５のように書き換え
ることができる。
【数５】
【００２６】同様に、半導体基板／酸化膜界面の見かけ
の電荷量ｑＮ'fb を用いると、チャージアップ後のフラ
ットバンド電圧Ｖ'fb を与える数式２は、次の数式６の
ように書き換えることができる。
の電荷量ｑＮ'fb を用いると、チャージアップ後のフラ
ットバンド電圧Ｖ'fb を与える数式２は、次の数式６の
ように書き換えることができる。
【数６】
【００２７】数式６における見かけの電荷量ｑＮ'fb
は、数式５における見かけの電荷量ｑＮfbとチャージア
ップされた電荷量ｑＮｉとが加算されたものである。従
って、数式６はさらに次の数式７のように書き換えられ
る。
は、数式５における見かけの電荷量ｑＮfbとチャージア
ップされた電荷量ｑＮｉとが加算されたものである。従
って、数式６はさらに次の数式７のように書き換えられ
る。
【数７】 ここで、（Ｒｐ＋εoxｄ'air）は、チャージアップされ
た電荷の中心位置から測定用電極２０１までの距離を、
酸化膜の厚さに換算した値である（図２（Ｂ）参照）。
ただし、投影飛程の標準偏差△Ｒｐは０としている。
た電荷の中心位置から測定用電極２０１までの距離を、
酸化膜の厚さに換算した値である（図２（Ｂ）参照）。
ただし、投影飛程の標準偏差△Ｒｐは０としている。
【００２８】数式６、７からフラットバンド電圧Ｖ'fb
を消去すると、チャージアップ量ｑＮｉが次の数式８で
与えられる。
を消去すると、チャージアップ量ｑＮｉが次の数式８で
与えられる。
【数８】
【００２９】チャージアップ前後のフラットバンド電圧
Ｖfb，Ｖ'fb とギャップｄair ，ｄ'airを測定すれば、
数式５および６から、見かけの電荷量ｑＮfb，ｑＮ'fb
をそれぞれ算出できる。そして、Ｎfb，Ｎ'fb の値を数
式８に代入すればチャージアップ量ｑＮｉを求めること
ができる。数式５、６におけるギャップｄair，ｄ'air
は等しくなくてもよいので、チャージアップ前後におけ
るギャップが異なる場合には、数式８を用いてチャージ
アップ量ｑＮｉを求めることが可能である。
Ｖfb，Ｖ'fb とギャップｄair ，ｄ'airを測定すれば、
数式５および６から、見かけの電荷量ｑＮfb，ｑＮ'fb
をそれぞれ算出できる。そして、Ｎfb，Ｎ'fb の値を数
式８に代入すればチャージアップ量ｑＮｉを求めること
ができる。数式５、６におけるギャップｄair，ｄ'air
は等しくなくてもよいので、チャージアップ前後におけ
るギャップが異なる場合には、数式８を用いてチャージ
アップ量ｑＮｉを求めることが可能である。
【００３０】Ｅ．測定方法と測定例：図４は、本発明の
実施例における測定方法を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、熱酸化、化学気相成長（ＣＶＤ）法
等によって電気的、化学的に安定な絶縁膜を半導体ウェ
ハ上に形成する。ステップＳ２では、この半導体ウェハ
を、図１に示す非接触Ｃ−Ｖ測定装置にセットしてＣ−
Ｖ測定を実施し、チャージアップ前のフラットバンド電
圧Ｖfbを求める。この時、測定用電極２０１と酸化膜１
０２のギャップｄair は所定の値に設定される。ただ
し、ギャップｄair の正確な値は、プリズム４の底面４
ａで全反射されるレーザ光のトンネル効果を利用して測
定される。ステップＳ３では、ホストコントローラ１４
がＣ−Ｖ曲線を解析してフラットバンド電圧Ｖfbを求め
る。フラットバンド電圧Ｖfbの値は、ホストコントロー
ラ１４内のメモリに記憶される。
実施例における測定方法を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、熱酸化、化学気相成長（ＣＶＤ）法
等によって電気的、化学的に安定な絶縁膜を半導体ウェ
ハ上に形成する。ステップＳ２では、この半導体ウェハ
を、図１に示す非接触Ｃ−Ｖ測定装置にセットしてＣ−
Ｖ測定を実施し、チャージアップ前のフラットバンド電
圧Ｖfbを求める。この時、測定用電極２０１と酸化膜１
０２のギャップｄair は所定の値に設定される。ただ
し、ギャップｄair の正確な値は、プリズム４の底面４
ａで全反射されるレーザ光のトンネル効果を利用して測
定される。ステップＳ３では、ホストコントローラ１４
がＣ−Ｖ曲線を解析してフラットバンド電圧Ｖfbを求め
る。フラットバンド電圧Ｖfbの値は、ホストコントロー
ラ１４内のメモリに記憶される。
【００３１】ステップＳ４では、非接触Ｃ−Ｖ測定装置
から半導体ウェハを取り外して、評価対象とする処理
（イオン注入処理やプラズマ処理）をその半導体ウェハ
に施すことにより、絶縁膜１０２をチャージアップさせ
る。ステップＳ５では、チャージアップ後の半導体ウェ
ハに対してＣ−Ｖ測定を実施する。ステップＳ６では、
ホストコントローラ１４がＣ−Ｖ曲線を解析してチャー
ジアップ後のフラットバンド電圧Ｖ'fb を求める。
から半導体ウェハを取り外して、評価対象とする処理
（イオン注入処理やプラズマ処理）をその半導体ウェハ
に施すことにより、絶縁膜１０２をチャージアップさせ
る。ステップＳ５では、チャージアップ後の半導体ウェ
ハに対してＣ−Ｖ測定を実施する。ステップＳ６では、
ホストコントローラ１４がＣ−Ｖ曲線を解析してチャー
ジアップ後のフラットバンド電圧Ｖ'fb を求める。
【００３２】ステップＳ７では、チャージアップ前後の
フラットバンド電圧Ｖfb，Ｖ'fb とギャップｄair ，
ｄ'airから、上記の数式４または数式８を用いてチャー
ジアップ量ｑＮｉを求める。
フラットバンド電圧Ｖfb，Ｖ'fb とギャップｄair ，
ｄ'airから、上記の数式４または数式８を用いてチャー
ジアップ量ｑＮｉを求める。
【００３３】Ｆ．実験例１，２：実験例１，２として、
レジスト除去工程で使用されるプラズマチャンバにおい
て、プラズマを半導体ウェハに照射した場合のチャージ
アップ量の測定結果について説明する。図５は、プラズ
マチャンバ２０内に収納された半導体ウェハを示す概念
図である。図５（Ａ）に示す実験例では複数枚の半導体
ウェハ１００を４．８ｍｍ間隔でボート２２上に収納し
ており、図５（Ｂ）に示す実験例では複数枚の半導体ウ
ェハ１１０を１４．３ｍｍ間隔で収納している。半導体
ウェハ１００，１１０は、それぞれ約１１０ｎｍの酸化
膜で被覆されている。なお、以下では、図５（Ａ），
（Ｂ）の配置でプラズマを照射した実験例をそれぞれ実
験例１，実験例２と呼ぶ。
レジスト除去工程で使用されるプラズマチャンバにおい
て、プラズマを半導体ウェハに照射した場合のチャージ
アップ量の測定結果について説明する。図５は、プラズ
マチャンバ２０内に収納された半導体ウェハを示す概念
図である。図５（Ａ）に示す実験例では複数枚の半導体
ウェハ１００を４．８ｍｍ間隔でボート２２上に収納し
ており、図５（Ｂ）に示す実験例では複数枚の半導体ウ
ェハ１１０を１４．３ｍｍ間隔で収納している。半導体
ウェハ１００，１１０は、それぞれ約１１０ｎｍの酸化
膜で被覆されている。なお、以下では、図５（Ａ），
（Ｂ）の配置でプラズマを照射した実験例をそれぞれ実
験例１，実験例２と呼ぶ。
【００３４】プラズマの照射前に、供試体となる半導体
ウェハ１００，１１０を１枚ずつ選んでＣ−Ｖ測定を行
ない、見かけの表面電荷量Ｎfbをそれぞれ測定した。こ
の際、ギャップｄair はいずれも３３４ｎｍに設定し
た。実験例１におけるウェハ１００の見かけの表面電荷
量Ｎfbの平均値は２．９×１０10ｃｍ-2、分散σは１．
９×１０9 ｃｍ-2であった。実験例２におけるウェハの
見かけの表面電荷量Ｎfbの平均値は３．８×１０10ｃｍ
-2、分散σは１×１０10ｃｍ-2であった。
ウェハ１００，１１０を１枚ずつ選んでＣ−Ｖ測定を行
ない、見かけの表面電荷量Ｎfbをそれぞれ測定した。こ
の際、ギャップｄair はいずれも３３４ｎｍに設定し
た。実験例１におけるウェハ１００の見かけの表面電荷
量Ｎfbの平均値は２．９×１０10ｃｍ-2、分散σは１．
９×１０9 ｃｍ-2であった。実験例２におけるウェハの
見かけの表面電荷量Ｎfbの平均値は３．８×１０10ｃｍ
-2、分散σは１×１０10ｃｍ-2であった。
【００３５】次に、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、
半導体ウェハ１００，１１０をそれぞれプラズマチャン
バ２０内に収納し、１３．５６ＭＨｚの高周波電力６０
０Ｗと、２．４５ＧＨｚのマイクロ波電力３００Ｗを印
加して、酸素プラズマを１０分間照射した。その後、供
試体である半導体ウェハ１００，１１０をプラズマチャ
ンバ２０から取り出して、再びＣ−Ｖ測定を行なった。
なお、実験例１ではギャップｄ'airを３４８ｎｍに設定
し、実験例２ではギャップｄ'airを３４２ｎｍに設定し
た。実験例１，２では、チャージアップ前後のギャップ
ｄair ，ｄ'airの値が異なるので、前述した数式８を用
いてチャージアップ量ｑＮｉを算出した。なお、この
際、プラズマチャンバ２０における高周波プラズマ条件
から、投影飛程Ｒｐを５ｎｍとした。
半導体ウェハ１００，１１０をそれぞれプラズマチャン
バ２０内に収納し、１３．５６ＭＨｚの高周波電力６０
０Ｗと、２．４５ＧＨｚのマイクロ波電力３００Ｗを印
加して、酸素プラズマを１０分間照射した。その後、供
試体である半導体ウェハ１００，１１０をプラズマチャ
ンバ２０から取り出して、再びＣ−Ｖ測定を行なった。
なお、実験例１ではギャップｄ'airを３４８ｎｍに設定
し、実験例２ではギャップｄ'airを３４２ｎｍに設定し
た。実験例１，２では、チャージアップ前後のギャップ
ｄair ，ｄ'airの値が異なるので、前述した数式８を用
いてチャージアップ量ｑＮｉを算出した。なお、この
際、プラズマチャンバ２０における高周波プラズマ条件
から、投影飛程Ｒｐを５ｎｍとした。
【００３６】図６は、実験例１，２において測定された
半導体ウェハ上のチャージアップ量の分布を示すグラフ
である。実験例１の結果ではほぼ均一にわずかに負にチ
ャージアップしており、実験例２の結果ではウェハの中
央では負にチャージアップし、ウェハの端で正にチャー
ジアップしている。この実施例では非接触Ｃ−Ｖ測定装
置を用いて測定を行なっているので、ウェハ上の測定位
置を移動させることによって、チャージアップ量の分布
を容易に求めることができるという利点がある。
半導体ウェハ上のチャージアップ量の分布を示すグラフ
である。実験例１の結果ではほぼ均一にわずかに負にチ
ャージアップしており、実験例２の結果ではウェハの中
央では負にチャージアップし、ウェハの端で正にチャー
ジアップしている。この実施例では非接触Ｃ−Ｖ測定装
置を用いて測定を行なっているので、ウェハ上の測定位
置を移動させることによって、チャージアップ量の分布
を容易に求めることができるという利点がある。
【００３７】Ｇ．実験例３：実験例３として、ウェハの
洗浄及び乾燥工程におけるシリコンウェハ表面のチャー
ジアップ量を測定した。図７は、実験例３におけるチャ
ージアップ量を示すグラフである。シリコン酸化膜の表
面は親水性なので、比抵抗が１８ＭΩｃｍ以上の超純水
を散布するとその表面が簡単に負にチャージアップす
る。また、気体との摩擦によってもシリコン酸化膜表面
がチャージアップする。そこで、実験例３では、図７に
示すように、スピン乾燥、純水フローリンス、純水ノズ
ル洗浄、の３つの工程におけるそれぞれのチャージアッ
プ量を測定した。スピン乾燥では、高純度に濾過された
空気中でウェハを５分間、高速回転（７５０ｒｐｍ）し
て乾燥させた。純水フロー洗浄工程では純水流量を１リ
ットル／分、純水ノズル洗浄工程においては純水流量を
５リットル／分とした。これらの３つの場合には、酸化
膜表面のみがチャージアップされると考えられるので投
影飛程Ｒｐはいずれも０としている。このように、この
発明によれば、酸化膜の表面におけるチャージアップ量
も測定することが可能である。
洗浄及び乾燥工程におけるシリコンウェハ表面のチャー
ジアップ量を測定した。図７は、実験例３におけるチャ
ージアップ量を示すグラフである。シリコン酸化膜の表
面は親水性なので、比抵抗が１８ＭΩｃｍ以上の超純水
を散布するとその表面が簡単に負にチャージアップす
る。また、気体との摩擦によってもシリコン酸化膜表面
がチャージアップする。そこで、実験例３では、図７に
示すように、スピン乾燥、純水フローリンス、純水ノズ
ル洗浄、の３つの工程におけるそれぞれのチャージアッ
プ量を測定した。スピン乾燥では、高純度に濾過された
空気中でウェハを５分間、高速回転（７５０ｒｐｍ）し
て乾燥させた。純水フロー洗浄工程では純水流量を１リ
ットル／分、純水ノズル洗浄工程においては純水流量を
５リットル／分とした。これらの３つの場合には、酸化
膜表面のみがチャージアップされると考えられるので投
影飛程Ｒｐはいずれも０としている。このように、この
発明によれば、酸化膜の表面におけるチャージアップ量
も測定することが可能である。
【００３８】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。
【００３９】（１）図８（Ａ）に示すように、電極２０
１の下表面に絶縁膜２３０を形成したものを準備し、こ
れを図８（Ｂ）に示すように半導体の絶縁膜１０２の上
に押しつけた状態でＣ−Ｖ測定を行なっても良い。この
場合には、数式４におけるギャップの項εoxｄair の代
わりに、電極２０１下の絶縁膜２３０の厚みｄinを半導
体ウェハの絶縁膜１０２の厚みに換算した値を代入すれ
ばよい。特に、２つの絶縁膜２３０，１０２が同じ材質
の場合には、数式４におけるεoxｄair の代わりにｄin
を代入すればよい。このようにすれば、絶縁膜２３０付
きの電極２０１を半導体表面に押しつけるだけでよいの
で測定の準備が簡単であり、従って、全体としてより短
時間で測定することができるという利点がある。
１の下表面に絶縁膜２３０を形成したものを準備し、こ
れを図８（Ｂ）に示すように半導体の絶縁膜１０２の上
に押しつけた状態でＣ−Ｖ測定を行なっても良い。この
場合には、数式４におけるギャップの項εoxｄair の代
わりに、電極２０１下の絶縁膜２３０の厚みｄinを半導
体ウェハの絶縁膜１０２の厚みに換算した値を代入すれ
ばよい。特に、２つの絶縁膜２３０，１０２が同じ材質
の場合には、数式４におけるεoxｄair の代わりにｄin
を代入すればよい。このようにすれば、絶縁膜２３０付
きの電極２０１を半導体表面に押しつけるだけでよいの
で測定の準備が簡単であり、従って、全体としてより短
時間で測定することができるという利点がある。
【００４０】（２）この発明は、基板表面に形成された
絶縁膜中のチャージアップ量を測定する場合に限らず、
一般に、半導体の導電層の表面に形成された絶縁膜中の
チャージアップ量を測定する場合に適用できる。例え
ば、ＳＯＩ構造を有する半導体ウェハに対しても適用可
能である。
絶縁膜中のチャージアップ量を測定する場合に限らず、
一般に、半導体の導電層の表面に形成された絶縁膜中の
チャージアップ量を測定する場合に適用できる。例え
ば、ＳＯＩ構造を有する半導体ウェハに対しても適用可
能である。
【００４１】（３）上記実施例では、半導体ウェハ表面
の酸化膜１０２と測定用電極２０１との間にギャップを
設けてＣ−Ｖ測定を行なっていたが、チャージされた電
荷が酸化膜１０２中に存在する場合（上記の実験例１，
２の場合）には、測定用電極２０１を酸化膜１０２の表
面に接触させてもよい。すなわち、非接触Ｃ−Ｖ測定装
置を用いる必要はないが、測定用電極２０１を酸化膜１
０２の表面に接触させることは、上述した非接触Ｃ−Ｖ
測定装置によっても容易に実行することができる。
の酸化膜１０２と測定用電極２０１との間にギャップを
設けてＣ−Ｖ測定を行なっていたが、チャージされた電
荷が酸化膜１０２中に存在する場合（上記の実験例１，
２の場合）には、測定用電極２０１を酸化膜１０２の表
面に接触させてもよい。すなわち、非接触Ｃ−Ｖ測定装
置を用いる必要はないが、測定用電極２０１を酸化膜１
０２の表面に接触させることは、上述した非接触Ｃ−Ｖ
測定装置によっても容易に実行することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に記載した測定方法によれば、所定の処理前後の第１と
第２のフラットバンド電圧に基づいて半導体ウェハの表
面付近に蓄積された電荷量を求めることができるという
効果がある。
に記載した測定方法によれば、所定の処理前後の第１と
第２のフラットバンド電圧に基づいて半導体ウェハの表
面付近に蓄積された電荷量を求めることができるという
効果がある。
【００４３】また、請求項２に記載した測定方法によれ
ば、非接触Ｃ−Ｖ測定装置を用いており、ウェハ表面に
電極を形成する必要が無いのでＣ−Ｖ測定を容易に行な
うことができる。また、半導体ウェハの表面と測定用電
極との間のギャップによるフラットバンド電圧への寄与
分を算出できるので、所定の処理前後における第１と第
２のギャップの値が互いに等しい場合にも、また、互い
に異なる場合にも、前記第１および第２のギャップと前
記第１および第２のフラットバンド電圧とに基づいて絶
縁膜に蓄積された電荷量を算出することができるという
効果がある。
ば、非接触Ｃ−Ｖ測定装置を用いており、ウェハ表面に
電極を形成する必要が無いのでＣ−Ｖ測定を容易に行な
うことができる。また、半導体ウェハの表面と測定用電
極との間のギャップによるフラットバンド電圧への寄与
分を算出できるので、所定の処理前後における第１と第
２のギャップの値が互いに等しい場合にも、また、互い
に異なる場合にも、前記第１および第２のギャップと前
記第１および第２のフラットバンド電圧とに基づいて絶
縁膜に蓄積された電荷量を算出することができるという
効果がある。
【図１】非接触Ｃ−Ｖ測定装置の構成を示す概念図。
【図２】半導体表面の酸化膜付近における電荷分布を示
すグラフ。
すグラフ。
【図３】チャージアップ前後のＣ−Ｖ曲線を示すグラ
フ。
フ。
【図４】本発明の実施例における測定方法を示すフロー
チャート。
チャート。
【図５】プラズマチャンバ２０内に収納された半導体ウ
ェハを示す概念図。
ェハを示す概念図。
【図６】実験例１，２において測定された半導体ウェハ
上のチャージアップ量の分布を示すグラフ。
上のチャージアップ量の分布を示すグラフ。
【図７】実験例３におけるチャージアップ量を示すグラ
フ。
フ。
【図８】この発明を適用した測定の他の方法を示す説明
図。
図。
１…固定台 ２…圧電アクチュエータ ３…架台 ４…プリズム ４ａ…底面 ５…レーザ発振器 ６…受光センサ ７…試料台 １１…位置制御装置 １２…光量測定器 １３…インピーダンスメータ １４…ホストコントローラ ２０…プラズマチャンバ ２２…ボート １００，１１０…半導体ウェハ １０１…半導体基板 １０２…酸化膜 ２０１…測定用電極 ２３０…絶縁膜 Ｇ…ギャップ Ｎfb…見かけの表面電荷量 Ｎｉ…蓄積電荷量 Ｒｐ…投影飛程 Ｖfb…フラットバンド電圧 ｄair…ギャップ ｄox…絶縁膜厚
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体ウェハに対する所定の処理におい
て、半導体ウェハ表面の絶縁膜に蓄積される電荷量を測
定する方法であって、 （Ａ）前記所定の処理前の半導体ウェハについてＣ−Ｖ
測定を行なうことによって、第１のフラットバンド電圧
を求める工程と、 （Ｂ）前記半導体ウェハに前記所定の処理を行なう工程
と、 （Ｃ）前記所定の処理後の前記半導体ウェハについてＣ
−Ｖ測定を行なうことによって、第２のフラットバンド
電圧を求める工程と、 （Ｄ）前記第１と第２のフラットバンド電圧に基づいて
前記所定の処理により前記絶縁膜に蓄積された電荷量を
算出する工程と、 を備える半導体ウェハの電荷量測定方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体ウェハの電荷量測
定方法であって、 Ｃ−Ｖ測定を行なうための測定用電極と、該測定用電極
を半導体ウェハの表面の上方にギャップを隔てて保持す
る透光性の電極保持部材と、該電極保持部材の所定の反
射面に対して所定の単色光を幾何学的な全反射条件で入
射させる単色光発生器と、前記反射面によって反射され
た単色光の強度を測定するセンサと、該センサで測定さ
れた前記単色光の強度に基づいて前記ギャップを測定す
るギャップ測定器と、前記測定用電極を用いて半導体ウ
ェハのＣ−Ｖ曲線を測定するＣ−Ｖ測定器と、前記電極
保持部材と前記単色光発生器と前記センサとを前記ギャ
ップの増減方向に沿って前記半導体ウェハと相対的に移
動させる駆動部と、を備えた非接触Ｃ−Ｖ測定装置を、
工程（Ａ）および工程（Ｃ）において用い、 前記工程（Ａ）は、前記ギャップ測定器で前記半導体ウ
ェハの表面と前記測定用電極との間の第１のギャップを
測定する工程と、前記Ｃ−Ｖ測定器でＣ−Ｖ測定を行な
うことによって第１のフラットバンド電圧を測定する工
程とを含み、 前記工程（Ｃ）は、前記ギャップ測定器で前記半導体ウ
ェハの表面と前記測定用電極との間の第２のギャップを
測定する工程と、前記Ｃ−Ｖ測定器でＣ−Ｖ測定を行な
うことによって第２のフラットバンド電圧を測定する工
程とを含み、 工程（Ｄ）は、前記第１および第２のギャップと前記第
１および第２のフラットバンド電圧とに基づいて絶縁膜
に蓄積された電荷量を算出する工程を含む、 半導体ウェハの電荷量測定方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5164144A JPH06349920A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 半導体ウェハの電荷量測定方法 |
| US08/252,848 US5475319A (en) | 1993-06-08 | 1994-06-02 | Method of measuring electric charge of semiconductor wafer |
| KR1019940012620A KR0150416B1 (ko) | 1993-06-08 | 1994-06-04 | 반도체 웨이퍼의 전하 측정방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5164144A JPH06349920A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 半導体ウェハの電荷量測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349920A true JPH06349920A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15787589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5164144A Pending JPH06349920A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 半導体ウェハの電荷量測定方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5475319A (ja) |
| JP (1) | JPH06349920A (ja) |
| KR (1) | KR0150416B1 (ja) |
Cited By (3)
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