JPH07283282A - 絶縁膜の欠陥検出方法 - Google Patents
絶縁膜の欠陥検出方法Info
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- JPH07283282A JPH07283282A JP6071133A JP7113394A JPH07283282A JP H07283282 A JPH07283282 A JP H07283282A JP 6071133 A JP6071133 A JP 6071133A JP 7113394 A JP7113394 A JP 7113394A JP H07283282 A JPH07283282 A JP H07283282A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板上に形成された絶縁膜の欠陥の検出方法
において、基板全面に渡って観察できるようにするとと
もに、エッチング液が入り込めないような微細な欠陥で
あっても検出できるようにする。 【構成】 基板１上に形成された絶縁膜２の欠陥３の検
出において、まず、前記絶縁膜２と前記基板１との間の
選択比を相対的に大とした条件でドライエッチングを行
うことにより、前記欠陥３内に表出する前記基板１に溝
４を形成する。その後、前記絶縁膜２と前記基板１との
間の選択比を相対的に小とした条件でドライエッチング
を行うことにより、前記欠陥３の開口を前記溝４の開口
と共に拡大する。これにより、欠陥が拡大されるので、
微細な欠陥であっても、市販のパーティクル検出装置を
用いて検出できる。
において、基板全面に渡って観察できるようにするとと
もに、エッチング液が入り込めないような微細な欠陥で
あっても検出できるようにする。 【構成】 基板１上に形成された絶縁膜２の欠陥３の検
出において、まず、前記絶縁膜２と前記基板１との間の
選択比を相対的に大とした条件でドライエッチングを行
うことにより、前記欠陥３内に表出する前記基板１に溝
４を形成する。その後、前記絶縁膜２と前記基板１との
間の選択比を相対的に小とした条件でドライエッチング
を行うことにより、前記欠陥３の開口を前記溝４の開口
と共に拡大する。これにより、欠陥が拡大されるので、
微細な欠陥であっても、市販のパーティクル検出装置を
用いて検出できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に形成された絶
縁膜の欠陥を検出する方法に関し、特に微細なピンホー
ルよりなる欠陥を検出する方法に関する。
縁膜の欠陥を検出する方法に関し、特に微細なピンホー
ルよりなる欠陥を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板上に形成される絶縁膜としては、例
えば、半導体集積回路におけるシリコン酸化膜が挙げら
れる。このような、半導体集積回路に用いられる絶縁膜
は、半導体集積回路の超微細化及び高集積化に伴い薄膜
化が進んでおり、特にＭＯＳトランジスタのゲート酸化
膜においては膜厚が１０ｎｍを下回るほど薄膜化が進ん
でいる。そして、このような絶縁膜においては、信頼性
が十分であること、すなわち絶縁破壊耐圧や経時絶縁破
壊耐圧の特性が十分であることが必要である。
えば、半導体集積回路におけるシリコン酸化膜が挙げら
れる。このような、半導体集積回路に用いられる絶縁膜
は、半導体集積回路の超微細化及び高集積化に伴い薄膜
化が進んでおり、特にＭＯＳトランジスタのゲート酸化
膜においては膜厚が１０ｎｍを下回るほど薄膜化が進ん
でいる。そして、このような絶縁膜においては、信頼性
が十分であること、すなわち絶縁破壊耐圧や経時絶縁破
壊耐圧の特性が十分であることが必要である。
【０００３】しかし、このような絶縁膜において、ピン
ホール等の欠陥が生じることがある。この欠陥の発生原
因は、パーティクルや、金属や有機物等による汚染や、
選択酸化分離法（ＬＯＣＯＳ法）において酸化マスクと
して用いられる窒化シリコンの一部が除去できずに残
る、いわゆるホワイトリボン等である。そして、この欠
陥は、絶縁破壊耐圧や経時絶縁破壊耐圧の特性を低下さ
せることが知られている。従って、絶縁膜の欠陥を検出
し、評価することが必要となっている。
ホール等の欠陥が生じることがある。この欠陥の発生原
因は、パーティクルや、金属や有機物等による汚染や、
選択酸化分離法（ＬＯＣＯＳ法）において酸化マスクと
して用いられる窒化シリコンの一部が除去できずに残
る、いわゆるホワイトリボン等である。そして、この欠
陥は、絶縁破壊耐圧や経時絶縁破壊耐圧の特性を低下さ
せることが知られている。従って、絶縁膜の欠陥を検出
し、評価することが必要となっている。
【０００４】ところで、ピンホール等の欠陥は、非常に
微細な欠陥であっても問題となる。しかし、微細な欠陥
を直接検出するのは難しく、例えば、レーザー光の散乱
を利用した市販のパーティクル検出装置を用いた場合
は、直径約０．２μｍ以上の欠陥しか検出することがで
きない。
微細な欠陥であっても問題となる。しかし、微細な欠陥
を直接検出するのは難しく、例えば、レーザー光の散乱
を利用した市販のパーティクル検出装置を用いた場合
は、直径約０．２μｍ以上の欠陥しか検出することがで
きない。
【０００５】そこで、上記欠陥を検出する方法として、
従来は、以下のような方法が行われている。
従来は、以下のような方法が行われている。
【０００６】（１）セルフヒーリングによる検出方法 絶縁膜上に金属薄膜にて上部電極を形成し、この上部電
極と絶縁膜直下の導電性材料層からなる下部電極との間
に電圧を印加する。すると、絶縁の弱い所、すなわち絶
縁膜に欠陥が存在する所に電流が集中し発熱して、電極
が該欠陥の近傍一帯に渡って蒸発し破壊される。そし
て、この電極の破壊を観察することにより、絶縁膜の欠
陥を検出する。
極と絶縁膜直下の導電性材料層からなる下部電極との間
に電圧を印加する。すると、絶縁の弱い所、すなわち絶
縁膜に欠陥が存在する所に電流が集中し発熱して、電極
が該欠陥の近傍一帯に渡って蒸発し破壊される。そし
て、この電極の破壊を観察することにより、絶縁膜の欠
陥を検出する。
【０００７】（２）液晶による検出方法 絶縁膜上に金属薄膜をパターニングして形成した電極
と、対向電極を形成したガラス基板との間に液晶を封入
し、電圧を印加する。すると、絶縁の弱い所、すなわち
絶縁膜に欠陥が存在する所に電流が集中して、液晶が発
光する。そして、この液晶の発光を顕微鏡で観察するこ
とにより、絶縁膜の欠陥を検出する。
と、対向電極を形成したガラス基板との間に液晶を封入
し、電圧を印加する。すると、絶縁の弱い所、すなわち
絶縁膜に欠陥が存在する所に電流が集中して、液晶が発
光する。そして、この液晶の発光を顕微鏡で観察するこ
とにより、絶縁膜の欠陥を検出する。
【０００８】 （３）透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による検出方法 断面ＴＥＭ法によって、絶縁膜中及び界面（例えば、ポ
リシリコンと酸化シリコン膜の界面、酸化シリコン膜と
シリコン基板の界面）の欠陥の有無を観察し、欠陥を検
出する。
リシリコンと酸化シリコン膜の界面、酸化シリコン膜と
シリコン基板の界面）の欠陥の有無を観察し、欠陥を検
出する。
【０００９】（４）Ｃｕデコレーションによる検出方法 Ｃｕ板と絶縁膜とを有機溶媒中で対向させて電圧を印加
する。すると、絶縁の弱い所、すなわち絶縁膜に欠陥が
存在する所にＣｕが付着する。そして、この付着したＣ
ｕを観察することにより、絶縁膜の欠陥を検出する。
する。すると、絶縁の弱い所、すなわち絶縁膜に欠陥が
存在する所にＣｕが付着する。そして、この付着したＣ
ｕを観察することにより、絶縁膜の欠陥を検出する。
【００１０】 （５）選択ウェットエッチングによる検出方法 基板を選択的にエッチングするウェットエッチングを施
す。すると、絶縁膜に欠陥が存在する所の基板がエッチ
ングされる。そして、この基板上のエッチング箇所を観
察することにより、絶縁膜の欠陥を検出する。選択ウェ
ットエッチングとしては、例えば、シリコン基板上に絶
縁膜として酸化シリコンを成膜した場合、エチレンジア
ミン：ピロカテコール：水＝１８０ｃｃ：３０ｇ：８０
ｃｃの混合液により、酸化シリコンに対するシリコンの
エッチレートが５０倍の選択エッチングを行うことがで
きる。
す。すると、絶縁膜に欠陥が存在する所の基板がエッチ
ングされる。そして、この基板上のエッチング箇所を観
察することにより、絶縁膜の欠陥を検出する。選択ウェ
ットエッチングとしては、例えば、シリコン基板上に絶
縁膜として酸化シリコンを成膜した場合、エチレンジア
ミン：ピロカテコール：水＝１８０ｃｃ：３０ｇ：８０
ｃｃの混合液により、酸化シリコンに対するシリコンの
エッチレートが５０倍の選択エッチングを行うことがで
きる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記欠陥を検
出する方法には、以下のような問題点がある。 （１）のセルフヒーリングによる検出方法、及び（２）
の液晶による検出方法では、電極となる金属薄膜のパタ
ーニングが必要なため、基板全面を観察することができ
ず、部分的にしか観察することができない。 （３）のＴＥＭによる検出方法は、断面ＴＥＭの観察で
あり、（１）（２）よりもさらに局所的な観察しかでき
ない。 （４）のＣｕデコレーションによる検出方法では、直径
が小さくアスペクト比の大きな微細なピンホールは、そ
の内部に反応に利用される溶液が入り込めないため、検
出することができない。 （５）の選択ウェットエッチングによる検出方法では、
直径が小さくアスペクト比が大きい微細なピンホール
は、その内部にエッチング液が入り込めないため、検出
することができない。また、ウェットエッチング後には
必ず水洗が必要であるが、水洗中にピンホール底面に表
出した基板表面に自然酸化膜が形成され、欠陥がマスク
されてしまう可能性がある。また、ウェットエッチング
では、エッチング途中で選択比を変化させることは容易
ではない。
出する方法には、以下のような問題点がある。 （１）のセルフヒーリングによる検出方法、及び（２）
の液晶による検出方法では、電極となる金属薄膜のパタ
ーニングが必要なため、基板全面を観察することができ
ず、部分的にしか観察することができない。 （３）のＴＥＭによる検出方法は、断面ＴＥＭの観察で
あり、（１）（２）よりもさらに局所的な観察しかでき
ない。 （４）のＣｕデコレーションによる検出方法では、直径
が小さくアスペクト比の大きな微細なピンホールは、そ
の内部に反応に利用される溶液が入り込めないため、検
出することができない。 （５）の選択ウェットエッチングによる検出方法では、
直径が小さくアスペクト比が大きい微細なピンホール
は、その内部にエッチング液が入り込めないため、検出
することができない。また、ウェットエッチング後には
必ず水洗が必要であるが、水洗中にピンホール底面に表
出した基板表面に自然酸化膜が形成され、欠陥がマスク
されてしまう可能性がある。また、ウェットエッチング
では、エッチング途中で選択比を変化させることは容易
ではない。
【００１２】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであって、基板全面に渡って観察できる
とともに、液体が入り込めないような微細なピンホール
であっても検出することができる絶縁膜の欠陥検出方法
を提供することを目的とする。
提案されたものであって、基板全面に渡って観察できる
とともに、液体が入り込めないような微細なピンホール
であっても検出することができる絶縁膜の欠陥検出方法
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、基板上に形成された絶縁膜の欠陥を検出
する絶縁膜の欠陥検出方法であって、前記絶縁膜と前記
基板との間の選択比を相対的に大とした条件でドライエ
ッチングを行うことにより、前記欠陥内に表出する前記
基板に溝を形成する工程と、前記絶縁膜と前記基板との
間の選択比を相対的に小とした条件でドライエッチング
を行うことにより、前記欠陥の開口を前記溝の開口と共
に拡大する工程とを有するものである。
めに本発明は、基板上に形成された絶縁膜の欠陥を検出
する絶縁膜の欠陥検出方法であって、前記絶縁膜と前記
基板との間の選択比を相対的に大とした条件でドライエ
ッチングを行うことにより、前記欠陥内に表出する前記
基板に溝を形成する工程と、前記絶縁膜と前記基板との
間の選択比を相対的に小とした条件でドライエッチング
を行うことにより、前記欠陥の開口を前記溝の開口と共
に拡大する工程とを有するものである。
【００１４】上記絶縁膜の欠陥検出方法において、絶縁
膜及び基板は、相互間で選択比をとり得るものであれ
ば、特に限定されるものではない。具体的には、例え
ば、絶縁膜は、酸化シリコン系材料膜、窒化シリコン系
材料膜、酸化窒化シリコン系材料膜から選ばれる少なく
とも１種類の材料膜から構成され、基板はシリコン系材
料から構成されるものが挙げられる。なお、このような
絶縁膜及び基板の場合、ドライエッチングに用いるエッ
チングガスは、臭素系ガスを含むエッチング・ガスが好
適である。
膜及び基板は、相互間で選択比をとり得るものであれ
ば、特に限定されるものではない。具体的には、例え
ば、絶縁膜は、酸化シリコン系材料膜、窒化シリコン系
材料膜、酸化窒化シリコン系材料膜から選ばれる少なく
とも１種類の材料膜から構成され、基板はシリコン系材
料から構成されるものが挙げられる。なお、このような
絶縁膜及び基板の場合、ドライエッチングに用いるエッ
チングガスは、臭素系ガスを含むエッチング・ガスが好
適である。
【００１５】また、前記ドライエッチングでは、微細な
ピンホールであっても、その内部にエッチングガスが入
り込んで下地の基板をエッチングできることが必要があ
る。このためには、十分に高いラジカル密度と長いイオ
ンの平均自由行程が達成されることが不可欠であり、か
かる観点から、例えば、電子サイクロトロン共鳴プラズ
マ装置（以下、ＥＣＲプラズマ装置と称する。）を用い
たプラズマエッチングが特に好適である。
ピンホールであっても、その内部にエッチングガスが入
り込んで下地の基板をエッチングできることが必要があ
る。このためには、十分に高いラジカル密度と長いイオ
ンの平均自由行程が達成されることが不可欠であり、か
かる観点から、例えば、電子サイクロトロン共鳴プラズ
マ装置（以下、ＥＣＲプラズマ装置と称する。）を用い
たプラズマエッチングが特に好適である。
【００１６】
【作用】本発明のポイントは、絶縁膜と下地の基板との
間の選択比をエッチング途中で切り換えることで該絶縁
膜に点在する微細なピンホールの開口を容易に観察でき
るサイズに拡大することにある。すなわち、まず、絶縁
膜と基板との間の選択比を相対的に大とした条件でドラ
イエッチングを行うことにより、欠陥内に表出する基板
に溝が形成される。そして、絶縁膜と基板との間の選択
比を相対的に小とした条件でドライエッチングを行うこ
とにより、欠陥の開口が溝の開口と共に拡大される。こ
れにより、欠陥が拡大され、容易に検出することができ
るようになる。
間の選択比をエッチング途中で切り換えることで該絶縁
膜に点在する微細なピンホールの開口を容易に観察でき
るサイズに拡大することにある。すなわち、まず、絶縁
膜と基板との間の選択比を相対的に大とした条件でドラ
イエッチングを行うことにより、欠陥内に表出する基板
に溝が形成される。そして、絶縁膜と基板との間の選択
比を相対的に小とした条件でドライエッチングを行うこ
とにより、欠陥の開口が溝の開口と共に拡大される。こ
れにより、欠陥が拡大され、容易に検出することができ
るようになる。
【００１７】また、ドライエッチングに用いるエッチン
グガスは、液体では入り込めないような、直径が小さく
アスペクト比が大きい微細なピンホールであっても、入
り込んでエッチングすることができる。
グガスは、液体では入り込めないような、直径が小さく
アスペクト比が大きい微細なピンホールであっても、入
り込んでエッチングすることができる。
【００１８】また、ドライエッチングは、基板全面に渡
って施すことができるので、基板全面に渡って、絶縁膜
の欠陥を観察することができる。
って施すことができるので、基板全面に渡って、絶縁膜
の欠陥を観察することができる。
【００１９】そして、本発明は半導体集積回路の絶縁膜
の欠陥の検出において特に有効である。なぜなら、半導
体集積回路では、絶縁膜は主に酸化シリコン系材料膜，
窒化シリコン系材料膜，酸化窒化シリコン系材料膜で構
成され、基板は主にシリコン系材料から構成されるが、
これらの絶縁膜は薄膜化が進んでおり、微細なピンホー
ルの検出が特に望まれるからである。そして、このよう
なピンホールの検出においては、ドライエッチングに臭
素系ガスを含むエッチングガスを用いることで、高いエ
ッチングレートが得られると共に、選択比を容易に制御
することができる。
の欠陥の検出において特に有効である。なぜなら、半導
体集積回路では、絶縁膜は主に酸化シリコン系材料膜，
窒化シリコン系材料膜，酸化窒化シリコン系材料膜で構
成され、基板は主にシリコン系材料から構成されるが、
これらの絶縁膜は薄膜化が進んでおり、微細なピンホー
ルの検出が特に望まれるからである。そして、このよう
なピンホールの検出においては、ドライエッチングに臭
素系ガスを含むエッチングガスを用いることで、高いエ
ッチングレートが得られると共に、選択比を容易に制御
することができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。
しながら詳細に説明する。
【００２１】実施例１ 本実施例では、シリコン（Ｓｉ）よりなる基板１上に形
成された、膜厚約１０ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）
よりなる絶縁膜２について、図１に示すようなピンホー
ル状の欠陥３の検出を行う。
成された、膜厚約１０ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）
よりなる絶縁膜２について、図１に示すようなピンホー
ル状の欠陥３の検出を行う。
【００２２】まず、欠陥３内に表出する基板１に、図２
に示すような溝４を形成する工程として、基板１及び絶
縁膜２に対して、ＥＣＲプラズマ装置にてエッチングを
施した。なお、エッチング条件は、基板１が選択的にエ
ッチングされるように、すなわち絶縁膜２と基板１との
間の選択比が相対的に大となるように、以下の条件とし
た。
に示すような溝４を形成する工程として、基板１及び絶
縁膜２に対して、ＥＣＲプラズマ装置にてエッチングを
施した。なお、エッチング条件は、基板１が選択的にエ
ッチングされるように、すなわち絶縁膜２と基板１との
間の選択比が相対的に大となるように、以下の条件とし
た。
【００２３】 エッチングガス ＨＢｒ／Ｏ2 ＝１２０／８ＳＣＣＭ 圧力 １．０Ｐａ マイクロ波パワー ８５０Ｗ ＲＦバイアスパワー １０Ｗ ＲＦバイアス周波数 ２ＭＨｚ 温度 １０℃ Ｓｉ／ＳｉＯ2 選択比 １００：１
【００２４】上記工程後、欠陥３の開口及び基板１に形
成された溝４の開口を、図３に示すように拡大する工程
として、基板１及び絶縁膜２に対して、ＥＣＲプラズマ
装置にてエッチングを施した。なお、エッチング条件
は、基板１と絶縁膜２が共にエッチングされるように、
すなわち絶縁膜２と基板１との間の選択比が相対的に小
となるように、以下の条件とした。
成された溝４の開口を、図３に示すように拡大する工程
として、基板１及び絶縁膜２に対して、ＥＣＲプラズマ
装置にてエッチングを施した。なお、エッチング条件
は、基板１と絶縁膜２が共にエッチングされるように、
すなわち絶縁膜２と基板１との間の選択比が相対的に小
となるように、以下の条件とした。
【００２５】 エッチングガス ＨＢｒ／Ｏ2 ＝１２０／６ＳＣＣＭ 圧力 １．０Ｐａ マイクロ波パワー ８５０Ｗ ＲＦバイアスパワー ４０Ｗ ＲＦバイアス周波数 ２ＭＨｚ 温度 １０℃ Ｓｉ／ＳｉＯ2 選択比 １０：１
【００２６】本工程では、先のエッチング条件に比べ
て、ＲＦバイアスパワーを上昇させたことにより、イオ
ンスパッタ作用が強められているため、まず機械強度の
弱い欠陥３のエッジ部分が後退し、これに伴って露出し
た基板１がエッチングされるという機構が順次繰り返さ
れてテーパーエッチングが進行した。
て、ＲＦバイアスパワーを上昇させたことにより、イオ
ンスパッタ作用が強められているため、まず機械強度の
弱い欠陥３のエッジ部分が後退し、これに伴って露出し
た基板１がエッチングされるという機構が順次繰り返さ
れてテーパーエッチングが進行した。
【００２７】以上の工程により、基板全面に渡って、液
体が入り込めないような微細なピンホールも含めて欠陥
が拡大されるので、レーザー光の散乱を利用したパーテ
ィクル検出装置を用いて、絶縁膜の欠陥を検出すること
ができた。
体が入り込めないような微細なピンホールも含めて欠陥
が拡大されるので、レーザー光の散乱を利用したパーテ
ィクル検出装置を用いて、絶縁膜の欠陥を検出すること
ができた。
【００２８】したがって、本実施例によれば、ゲート酸
化膜等の極めて薄い絶縁膜の欠陥検出を良好に行うこと
ができる。
化膜等の極めて薄い絶縁膜の欠陥検出を良好に行うこと
ができる。
【００２９】実施例２ 本実施例では、シリコン（Ｓｉ）よりなる基板上に形成
された、膜厚約２００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）
よりなる絶縁膜について、欠陥の検出を行う。
された、膜厚約２００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）
よりなる絶縁膜について、欠陥の検出を行う。
【００３０】まず、Ｓｉ／ＳｉＯ2 選択比が相対的に大
きい条件で溝を形成する工程までは、実施例１と同様に
行った。
きい条件で溝を形成する工程までは、実施例１と同様に
行った。
【００３１】上記工程後、欠陥の開口及び基板に形成さ
れた溝の開口を拡大する工程として、基板及び絶縁膜に
対して、ＥＣＲプラズマ装置にてエッチングを施した。
なお、エッチング条件は、基板と絶縁膜が共にエッチン
グされるように、すなわち絶縁膜と基板との間の選択比
が相対的に小となるように、以下の条件とした。
れた溝の開口を拡大する工程として、基板及び絶縁膜に
対して、ＥＣＲプラズマ装置にてエッチングを施した。
なお、エッチング条件は、基板と絶縁膜が共にエッチン
グされるように、すなわち絶縁膜と基板との間の選択比
が相対的に小となるように、以下の条件とした。
【００３２】 エッチングガス ＨＢｒ／Ｏ2 ／ＳＦ6 ＝１２０／６／１０ＳＣＣＭ 圧力 １．０Ｐａ マイクロ波パワー ８５０Ｗ ＲＦバイアスパワー ４０Ｗ ＲＦバイアス周波数 ８００ＫＨｚ 温度 ３０℃ Ｓｉ／ＳｉＯ2 選択比 １０：１
【００３３】上記条件は、実施例１の条件と比較する
と、エッチングガスにＦ系ガスを加え、ＲＦバイアス周
波数を下げ、温度を上げている。これは、低い異方性
と、高いエッチングレートと、低選択性とを同時に実現
させるためである。
と、エッチングガスにＦ系ガスを加え、ＲＦバイアス周
波数を下げ、温度を上げている。これは、低い異方性
と、高いエッチングレートと、低選択性とを同時に実現
させるためである。
【００３４】このような条件としたのは、本実施例の絶
縁膜の膜厚が、実施例１よりも厚いからである。すなわ
ち、絶縁膜の膜厚が厚い場合、欠陥のエッジ部分をイオ
ンスパッタ作用のみにより後退させても、これが基板を
露出させるにはなかなか至らず、基板に形成された溝の
開口が容易に拡大しないからである。
縁膜の膜厚が、実施例１よりも厚いからである。すなわ
ち、絶縁膜の膜厚が厚い場合、欠陥のエッジ部分をイオ
ンスパッタ作用のみにより後退させても、これが基板を
露出させるにはなかなか至らず、基板に形成された溝の
開口が容易に拡大しないからである。
【００３５】以上の工程により、基板全面に渡って、液
体が入り込めないような微細なピンホールも含めて欠陥
が拡大されるので、レーザー光の散乱を利用したパーテ
ィクル検出装置を用いて、絶縁膜の欠陥を検出すること
ができた。
体が入り込めないような微細なピンホールも含めて欠陥
が拡大されるので、レーザー光の散乱を利用したパーテ
ィクル検出装置を用いて、絶縁膜の欠陥を検出すること
ができた。
【００３６】したがって、本実施例によれば、層間絶縁
膜等の比較的厚い絶縁膜の欠陥検出を良好に行うことが
できる。
膜等の比較的厚い絶縁膜の欠陥検出を良好に行うことが
できる。
【００３７】以上、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）よりなる
絶縁膜に関して２種類の実施例に基づいて説明したが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、例
えば本発明で規定する他の絶縁膜等（窒化シリコン系材
料膜や酸化窒化シリコン系材料膜からなる絶縁膜等）に
適用しても、同様の結果が得られる。また、基板及び絶
縁膜の構成、使用するエッチング装置、エッチング条件
等も、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能で
ある。
絶縁膜に関して２種類の実施例に基づいて説明したが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、例
えば本発明で規定する他の絶縁膜等（窒化シリコン系材
料膜や酸化窒化シリコン系材料膜からなる絶縁膜等）に
適用しても、同様の結果が得られる。また、基板及び絶
縁膜の構成、使用するエッチング装置、エッチング条件
等も、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能で
ある。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、基板上に形成された絶縁膜の欠陥の検出にお
いて、欠陥を拡大することにより、欠陥を容易に検出で
きるようになる。
によれば、基板上に形成された絶縁膜の欠陥の検出にお
いて、欠陥を拡大することにより、欠陥を容易に検出で
きるようになる。
【００３９】特に本発明では、液体が入り込めないよう
な、直径が小さくアスペクト比が大きい微細なピンホー
ルであっても、ドライエッチングにより、これを拡大す
ることができる。その結果、微細なピンホールよりなる
欠陥であっても、特殊な測定装置や余分な設備投資を必
要とすることなく、市販のパーティクル検出装置等を用
いて容易に検出できるようになる。
な、直径が小さくアスペクト比が大きい微細なピンホー
ルであっても、ドライエッチングにより、これを拡大す
ることができる。その結果、微細なピンホールよりなる
欠陥であっても、特殊な測定装置や余分な設備投資を必
要とすることなく、市販のパーティクル検出装置等を用
いて容易に検出できるようになる。
【００４０】また、ドライエッチングは、基板全面に渡
って施すことができるので、基板全面に渡って、絶縁膜
の欠陥を検出できる。
って施すことができるので、基板全面に渡って、絶縁膜
の欠陥を検出できる。
【００４１】そして、本発明を半導体集積回路における
絶縁膜の欠陥検出に適用することにより、半導体集積回
路の信頼性を大幅に向上することができる。
絶縁膜の欠陥検出に適用することにより、半導体集積回
路の信頼性を大幅に向上することができる。
【図１】基板上に形成された絶縁膜の欠陥の一例を示す
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図２】本発明の絶縁膜の欠陥検出方法の一実施例にお
いて、欠陥内に表出する基板に溝を形成する工程の一例
を示す模式的断面図である。
いて、欠陥内に表出する基板に溝を形成する工程の一例
を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の絶縁膜の欠陥検出方法の一実施例にお
いて、欠陥の開口を前記溝の開口と共に拡大する工程の
一例を示す模式的断面図である。
いて、欠陥の開口を前記溝の開口と共に拡大する工程の
一例を示す模式的断面図である。
１ 基板 ２ 絶縁膜 ３ 欠陥 ４ 溝
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１２月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】しかし、このような絶縁膜において、ピン
ホール等の欠陥が生じることがある。この欠陥の発生原
因は、パーティクルや、金属や有機物等による汚染や、
選択酸化分離法（ＬＯＣＯＳ法）において酸化マスクと
して用いられる窒化シリコンの残渣等である。そして、
この欠陥は、絶縁破壊耐圧や経時絶縁破壊耐圧の特性を
低下させることが知られている。従って、絶縁膜の欠陥
を検出し、評価することが必要となっている。
ホール等の欠陥が生じることがある。この欠陥の発生原
因は、パーティクルや、金属や有機物等による汚染や、
選択酸化分離法（ＬＯＣＯＳ法）において酸化マスクと
して用いられる窒化シリコンの残渣等である。そして、
この欠陥は、絶縁破壊耐圧や経時絶縁破壊耐圧の特性を
低下させることが知られている。従って、絶縁膜の欠陥
を検出し、評価することが必要となっている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】（２）液晶による検出方法 絶縁膜上に金属薄膜をパターニングして形成した電極
と、対向電極を形成したガラス基板との間に液晶を封入
し、電圧を印加する。すると、絶縁の弱い所、すなわり
絶縁膜に欠陥が存在する所に電流が集中して、欠陥場所
が発光する。そして、この発光を顕微鏡で観察すること
により、絶縁膜の欠陥を検出する。
と、対向電極を形成したガラス基板との間に液晶を封入
し、電圧を印加する。すると、絶縁の弱い所、すなわり
絶縁膜に欠陥が存在する所に電流が集中して、欠陥場所
が発光する。そして、この発光を顕微鏡で観察すること
により、絶縁膜の欠陥を検出する。
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に形成された絶縁膜の欠陥を検出
する絶縁膜の欠陥検出方法において、 前記絶縁膜と前記基板との間の選択比を相対的に大とし
た条件でドライエッチングを行うことにより、前記欠陥
内に表出する前記基板に溝を形成する工程と、 前記絶縁膜と前記基板との間の選択比を相対的に小とし
た条件でドライエッチングを行うことにより、前記欠陥
の開口を前記溝の開口と共に拡大する工程とを有するこ
とを特徴とする絶縁膜の欠陥検出方法。 - 【請求項２】 前記絶縁膜は酸化シリコン系材料膜、窒
化シリコン系材料膜、酸化窒化シリコン系材料膜から選
ばれる少なくとも１種類の材料膜から構成され、前記基
板はシリコン系材料から構成されることを特徴とする請
求項１記載の絶縁膜の欠陥検出方法。 - 【請求項３】 前記ドライエッチングは臭素系ガスを含
むエッチング・ガスを用いて行うことを特徴とする請求
項２記載の絶縁膜の欠陥検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6071133A JPH07283282A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 絶縁膜の欠陥検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6071133A JPH07283282A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 絶縁膜の欠陥検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283282A true JPH07283282A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13451781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6071133A Withdrawn JPH07283282A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 絶縁膜の欠陥検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07283282A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105009297A (zh) * | 2013-03-12 | 2015-10-28 | 应用材料公司 | 用于金属氧化物半导体薄膜晶体管的介电薄膜的针孔评估方法 |
| CN108010863A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-05-08 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 凹陷缺陷的检测方法以及用于检测凹陷缺陷的晶圆 |
| JP2019125743A (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| WO2020049273A1 (en) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | Memsstar Limited | A method for detecting defects in thin film layers |
-
1994
- 1994-04-08 JP JP6071133A patent/JPH07283282A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105009297A (zh) * | 2013-03-12 | 2015-10-28 | 应用材料公司 | 用于金属氧化物半导体薄膜晶体管的介电薄膜的针孔评估方法 |
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| GB2580858B (en) * | 2018-09-07 | 2021-07-21 | Memsstar Ltd | A method for detecting defects in thin film layers |
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| US11740185B2 (en) * | 2018-09-07 | 2023-08-29 | Memsstar Limited | Method for detecting defects in thin film layers |
| CN112703585B (zh) * | 2018-09-07 | 2024-04-02 | 梅姆斯塔有限公司 | 检测薄膜层中缺陷的方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |