JPH08278292A - シリコンウェーハの検査方法 - Google Patents
シリコンウェーハの検査方法Info
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- JPH08278292A JPH08278292A JP7100771A JP10077195A JPH08278292A JP H08278292 A JPH08278292 A JP H08278292A JP 7100771 A JP7100771 A JP 7100771A JP 10077195 A JP10077195 A JP 10077195A JP H08278292 A JPH08278292 A JP H08278292A
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- silicon wafer
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/269—Various geometry objects
- G01N2291/2697—Wafer or (micro)electronic parts
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリコンウェーハの全面における欠陥を短時
間にしかも高価なリゾグラフィーや自動検査機等の設備
などを用いることなく、簡単にかつ正確に検査すること
が可能なシリコンウェーハの検査方法の提供。 【構成】 ウェーハ１の熱酸化膜２の上にセルフヒーリ
ングする電極１０を付けてこの電極にかける電圧を順次
高くしていった際に観測される電流パルスの頻度から酸
化膜耐圧評価等を行う。
間にしかも高価なリゾグラフィーや自動検査機等の設備
などを用いることなく、簡単にかつ正確に検査すること
が可能なシリコンウェーハの検査方法の提供。 【構成】 ウェーハ１の熱酸化膜２の上にセルフヒーリ
ングする電極１０を付けてこの電極にかける電圧を順次
高くしていった際に観測される電流パルスの頻度から酸
化膜耐圧評価等を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に使用す
るシリコンウェーハの良否を判定するために用いる検査
方法の改良に係り、熱酸化膜の上にセルフヒーリングす
る電極を付けてこの電極にかける電圧を順次高くしてい
った際に観測される電流パルスの頻度から酸化膜耐圧評
価等が可能となり、簡単な装置で短時間で検査できるシ
リコンウェーハの検査方法に関する。
るシリコンウェーハの良否を判定するために用いる検査
方法の改良に係り、熱酸化膜の上にセルフヒーリングす
る電極を付けてこの電極にかける電圧を順次高くしてい
った際に観測される電流パルスの頻度から酸化膜耐圧評
価等が可能となり、簡単な装置で短時間で検査できるシ
リコンウェーハの検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の良品率はその製造に用いた
シリコンウェーハを評価するための検査方法の一つであ
る酸化膜耐圧と強い相関を持つことが知られている。こ
の酸化膜耐圧の評価は、シリコンウェーハを熱酸化して
形成される酸化膜上に電極を付け、シリコンウェーハと
電極の間に電圧を加えていった時に酸化膜の絶縁性が破
壊されて急激に電流が流れるまでの電圧を計測する方法
である。
シリコンウェーハを評価するための検査方法の一つであ
る酸化膜耐圧と強い相関を持つことが知られている。こ
の酸化膜耐圧の評価は、シリコンウェーハを熱酸化して
形成される酸化膜上に電極を付け、シリコンウェーハと
電極の間に電圧を加えていった時に酸化膜の絶縁性が破
壊されて急激に電流が流れるまでの電圧を計測する方法
である。
【０００３】従来行われていた酸化膜耐圧評価方法で
は、図５に示すようにシリコンウェーハ１表面に形成し
た熱酸化膜２上に一定の面積を有する多数の電極３を配
置し、演算器５からの信号で動作する電圧発生器６の出
力をシリコンウェーハ１と電極３の端子４との間に加
え、電圧を順次高くして印加して流れる電流を電流増幅
器７で検出して演算器５にて、それぞれの電極３の下の
酸化膜２の絶縁破壊電圧を求め、そのヒストグラムを用
いて良否判定していた。
は、図５に示すようにシリコンウェーハ１表面に形成し
た熱酸化膜２上に一定の面積を有する多数の電極３を配
置し、演算器５からの信号で動作する電圧発生器６の出
力をシリコンウェーハ１と電極３の端子４との間に加
え、電圧を順次高くして印加して流れる電流を電流増幅
器７で検出して演算器５にて、それぞれの電極３の下の
酸化膜２の絶縁破壊電圧を求め、そのヒストグラムを用
いて良否判定していた。
【０００４】図５に示す装置を用い従来の酸化膜耐圧評
価方法での測定例として、図３に正常な場合の測定信号
（実線）と６ＭＶ／ｃｍ以下の電界強度で破壊した場合
の測定信号（破線）を示す。また、図４にヒストグラム
の１例を示す。図４において、このヒストグラムの情報
の数は電極の個数に等しく、信頼性を上げるためには電
極数を増す必要がある。
価方法での測定例として、図３に正常な場合の測定信号
（実線）と６ＭＶ／ｃｍ以下の電界強度で破壊した場合
の測定信号（破線）を示す。また、図４にヒストグラム
の１例を示す。図４において、このヒストグラムの情報
の数は電極の個数に等しく、信頼性を上げるためには電
極数を増す必要がある。
【０００５】一方、従来の酸化膜耐圧評価方法での電極
の面積に関しては、その電極の下に１個でも欠陥が存在
すれば正常ではない破壊電圧となるため、電極面積内の
平均欠陥個数があまりにも多くなると良品と不良品の区
別がつかなくなる。なお、ＣＺ法により製造したシリコ
ンウェーハの場合は、対象となる欠陥数は１ｃｍ2あた
り数個程度であるため、０．１ｃｍ2前後の電極面積が
用いられることが一般的である。
の面積に関しては、その電極の下に１個でも欠陥が存在
すれば正常ではない破壊電圧となるため、電極面積内の
平均欠陥個数があまりにも多くなると良品と不良品の区
別がつかなくなる。なお、ＣＺ法により製造したシリコ
ンウェーハの場合は、対象となる欠陥数は１ｃｍ2あた
り数個程度であるため、０．１ｃｍ2前後の電極面積が
用いられることが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】１枚のシリコンウェー
ハのうち検査の対象となる面積は、例えば、６インチウ
ェーハでは約１５０ｃｍ2、８インチウェーハでは約２
８０ｃｍ2であり、従来の酸化膜耐圧評価方法で全面を
もらさず評価するとすれば、１０００点以上の計測が必
要になる。しかも、１つの電極に対して０Ｖから破壊に
至るまでの電圧を順次加えるため、この計測に必要な時
間は数１０秒となり、１枚のウェーハあたり１０時間以
上も必要になってしまう。
ハのうち検査の対象となる面積は、例えば、６インチウ
ェーハでは約１５０ｃｍ2、８インチウェーハでは約２
８０ｃｍ2であり、従来の酸化膜耐圧評価方法で全面を
もらさず評価するとすれば、１０００点以上の計測が必
要になる。しかも、１つの電極に対して０Ｖから破壊に
至るまでの電圧を順次加えるため、この計測に必要な時
間は数１０秒となり、１枚のウェーハあたり１０時間以
上も必要になってしまう。
【０００７】上記の計測時間はシリコンウェーハの品質
を管理する検査としては長すぎる欠点があるため、通常
は、ウェーハの全面を検査するのではなく、１００〜３
００点の測定値で推定を行っているが、それでも能率の
良い検査方法とは言えない。さらに、一定面積の電極を
多数個形成するためのフォトリゾグラフィーの設備のみ
ならず、多数個の電極に測定端子を順次接続する自動検
査機などの高価な設備が必要となり、設備的に不経済な
問題もある。
を管理する検査としては長すぎる欠点があるため、通常
は、ウェーハの全面を検査するのではなく、１００〜３
００点の測定値で推定を行っているが、それでも能率の
良い検査方法とは言えない。さらに、一定面積の電極を
多数個形成するためのフォトリゾグラフィーの設備のみ
ならず、多数個の電極に測定端子を順次接続する自動検
査機などの高価な設備が必要となり、設備的に不経済な
問題もある。
【０００８】この発明は、従来の酸化膜耐圧評価方法に
おける問題に鑑み、シリコンウェーハの全面における欠
陥を短時間にしかも高価な設備などを用いることなく、
簡単にかつ正確に検査することが可能なシリコンウェー
ハの検査方法の提供を目的としている。
おける問題に鑑み、シリコンウェーハの全面における欠
陥を短時間にしかも高価な設備などを用いることなく、
簡単にかつ正確に検査することが可能なシリコンウェー
ハの検査方法の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者は、従来の酸化膜
耐圧評価方法における問題点が、１個の電極でその下に
ある最も低い電圧で絶縁破壊する欠陥の情報１個しか取
得できないことにある、すなわち、最初の絶縁破壊が起
こるとその部分に電気抵抗の低い回路が形成され、さら
に電圧を加えても別の場所で起こった絶縁破壊を検出す
ることができなくなってしまうことに着目し、検討した
ところ、かかる検査時に稀にセルフヒーリングと呼ばれ
る現象が発生し、このセルフヒーリングによる電流の増
加は極めて短時間であり、通常使用されている離散的な
電流計測方法では検出されないことがあるが、パルスと
して検出可能であることを知見し、さらに、種々検討し
たところ、このセルフヒーリング現象を積極的に利用す
ることにより、１個の電極でその下にある欠陥全てを検
出することが可能となることを知見し、この発明を完成
した。
耐圧評価方法における問題点が、１個の電極でその下に
ある最も低い電圧で絶縁破壊する欠陥の情報１個しか取
得できないことにある、すなわち、最初の絶縁破壊が起
こるとその部分に電気抵抗の低い回路が形成され、さら
に電圧を加えても別の場所で起こった絶縁破壊を検出す
ることができなくなってしまうことに着目し、検討した
ところ、かかる検査時に稀にセルフヒーリングと呼ばれ
る現象が発生し、このセルフヒーリングによる電流の増
加は極めて短時間であり、通常使用されている離散的な
電流計測方法では検出されないことがあるが、パルスと
して検出可能であることを知見し、さらに、種々検討し
たところ、このセルフヒーリング現象を積極的に利用す
ることにより、１個の電極でその下にある欠陥全てを検
出することが可能となることを知見し、この発明を完成
した。
【００１０】すなわち、この発明は、シリコンウェーハ
に形成した熱酸化膜上にセルフヒーリングする電極を設
け、該電極に電圧を順次高くして印加し、セルフヒーリ
ングを起こした際に発生する瞬間的な電流増加を検出し
て、該電流パルスの頻度からシリコンウェーハの欠陥密
度を求めることを特徴とするシリコンウェーハの検査方
法である。また、上記構成において、電極にＡｌ材を５
００ｎｍ以下の厚みで設け、電界強度１０ＭＶ／ｃｍ以
下で酸化膜耐圧評価を行うシリコンウェーハの検査方法
を併せて提案する。
に形成した熱酸化膜上にセルフヒーリングする電極を設
け、該電極に電圧を順次高くして印加し、セルフヒーリ
ングを起こした際に発生する瞬間的な電流増加を検出し
て、該電流パルスの頻度からシリコンウェーハの欠陥密
度を求めることを特徴とするシリコンウェーハの検査方
法である。また、上記構成において、電極にＡｌ材を５
００ｎｍ以下の厚みで設け、電界強度１０ＭＶ／ｃｍ以
下で酸化膜耐圧評価を行うシリコンウェーハの検査方法
を併せて提案する。
【００１１】また、この発明は、上記の構成において、
シリコンウェーハを防音容器中に装入し、電界強度１０
ＭＶ／ｃｍ以上で電極がセルフヒーリングを起こした際
に発生する音をマイクロホンで検出し、検出音の発生頻
度からシリコンウェーハの欠陥密度を求めるシリコンウ
ェーハの検査方法を併せて提案する。
シリコンウェーハを防音容器中に装入し、電界強度１０
ＭＶ／ｃｍ以上で電極がセルフヒーリングを起こした際
に発生する音をマイクロホンで検出し、検出音の発生頻
度からシリコンウェーハの欠陥密度を求めるシリコンウ
ェーハの検査方法を併せて提案する。
【００１２】さらに、この発明は、上記の構成におい
て、赤外線カメラで電極面上を観察して電極面上で発生
する温度変化部分をセルフヒーリングを起こした位置と
して特定するシリコンウェーハの検査方法を併せて提案
する。
て、赤外線カメラで電極面上を観察して電極面上で発生
する温度変化部分をセルフヒーリングを起こした位置と
して特定するシリコンウェーハの検査方法を併せて提案
する。
【００１３】
【作用】この発明は、シリコンウェーハの熱酸化膜の上
にセルフヒーリングする電極を付けてこの電極にかける
電圧を順次高くしていった際に観測される電流パルスの
頻度から酸化膜耐圧評価等を行うことを特徴とする。こ
の発明において、セルフヒーリングとは、従来の酸化膜
耐圧評価方法で稀に発生する現象で、破壊電流が流れ始
めた後また正常な酸化膜と同様の電流値に戻るもので、
これは絶縁破壊したときに局所的に流れる電流のジュー
ル熱により電極が蒸発し、この絶縁破壊部分に電圧がか
からなくなることにより引き起こされる現象である。
にセルフヒーリングする電極を付けてこの電極にかける
電圧を順次高くしていった際に観測される電流パルスの
頻度から酸化膜耐圧評価等を行うことを特徴とする。こ
の発明において、セルフヒーリングとは、従来の酸化膜
耐圧評価方法で稀に発生する現象で、破壊電流が流れ始
めた後また正常な酸化膜と同様の電流値に戻るもので、
これは絶縁破壊したときに局所的に流れる電流のジュー
ル熱により電極が蒸発し、この絶縁破壊部分に電圧がか
からなくなることにより引き起こされる現象である。
【００１４】セルフヒーリングによる電流の増加は極め
て短時間であり、従来、使用されている離散的な電流計
測方法では検出されないことがあるため、従来はセルフ
ヒーリングを起こしにくいポリシリコン等の高沸点電極
を用いて絶縁破壊を見逃すことのないような対策を講じ
ていた。これに対してこの発明は、セルフヒーリング現
象を積極的に利用することにより、１個の電極でその下
にある欠陥全てを検出するものである。従って、セルフ
ヒーリングを利用するためには、１００％の確率でセル
フヒーリングさせる必要がある。このためには、電極の
材料やその構造を適切なものにしなければならない。
て短時間であり、従来、使用されている離散的な電流計
測方法では検出されないことがあるため、従来はセルフ
ヒーリングを起こしにくいポリシリコン等の高沸点電極
を用いて絶縁破壊を見逃すことのないような対策を講じ
ていた。これに対してこの発明は、セルフヒーリング現
象を積極的に利用することにより、１個の電極でその下
にある欠陥全てを検出するものである。従って、セルフ
ヒーリングを利用するためには、１００％の確率でセル
フヒーリングさせる必要がある。このためには、電極の
材料やその構造を適切なものにしなければならない。
【００１５】電極には、実施例に示すＡｌ材のほか、Ｓ
ｂ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｓｎ等を利用することが
できる。厚みとしては、材料の特性に応じて適宜選定す
る必要があり、Ａｌの場合は５００ｎｍ以下が好まし
い。また、電極と測定機との接続端子は従来公知の１点
式のものでも良いが、端子直下で絶縁破壊しても測定が
継続できるように複数個の接続端子が望ましい。
ｂ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｓｎ等を利用することが
できる。厚みとしては、材料の特性に応じて適宜選定す
る必要があり、Ａｌの場合は５００ｎｍ以下が好まし
い。また、電極と測定機との接続端子は従来公知の１点
式のものでも良いが、端子直下で絶縁破壊しても測定が
継続できるように複数個の接続端子が望ましい。
【００１６】この発明による絶縁破壊の判定にも工夫が
必要であり、従来の方法では予め設定した値よりも多い
電流が流れ始めた時に絶縁破壊したと判定し、その時点
でかけられていた電圧を耐圧値としていが、セルフヒー
リングするときの電流値は判定電流に達する前に元の正
常な電流値に戻ってしまうことがあるため、例えば、パ
ルス電流を検出する方法として、過渡的な電流変化を検
出するための微分回路を設けて判定するほか、ローパス
フィルターなどを通した平均電流との比較回路による判
定等を採用することができる。
必要であり、従来の方法では予め設定した値よりも多い
電流が流れ始めた時に絶縁破壊したと判定し、その時点
でかけられていた電圧を耐圧値としていが、セルフヒー
リングするときの電流値は判定電流に達する前に元の正
常な電流値に戻ってしまうことがあるため、例えば、パ
ルス電流を検出する方法として、過渡的な電流変化を検
出するための微分回路を設けて判定するほか、ローパス
フィルターなどを通した平均電流との比較回路による判
定等を採用することができる。
【００１７】この発明による検査方法の重要な点は、絶
縁破壊した箇所が必ずセルフヒーリングしている必要が
あるが、これを実現するためには最初から絶縁されてい
ない状態（Ａモード）が存在するのは好ましくない。こ
れは低電圧しかかけられていない状態では電極を蒸発さ
せるほどのジュール熱が発生しないためであり、このエ
ネルギーに達するまでの電圧の情報は得られなくなって
しまう。正常な酸化膜の特性であるＦｏｗｌｅｒ−Ｎｏ
ｒｄｈｅｉｍトンネル電流が顕著になる１０ＭＶ／ｃｍ
以上で劣化するものについては、シリコンウェーハの欠
陥による絶縁破壊電流の相対的な変化が少なくなり検出
が困難になるため、この発明においては電界強度１０Ｍ
Ｖ／ｃｍ以下で酸化膜耐圧評価を行うことが望ましい。
縁破壊した箇所が必ずセルフヒーリングしている必要が
あるが、これを実現するためには最初から絶縁されてい
ない状態（Ａモード）が存在するのは好ましくない。こ
れは低電圧しかかけられていない状態では電極を蒸発さ
せるほどのジュール熱が発生しないためであり、このエ
ネルギーに達するまでの電圧の情報は得られなくなって
しまう。正常な酸化膜の特性であるＦｏｗｌｅｒ−Ｎｏ
ｒｄｈｅｉｍトンネル電流が顕著になる１０ＭＶ／ｃｍ
以上で劣化するものについては、シリコンウェーハの欠
陥による絶縁破壊電流の相対的な変化が少なくなり検出
が困難になるため、この発明においては電界強度１０Ｍ
Ｖ／ｃｍ以下で酸化膜耐圧評価を行うことが望ましい。
【００１８】また、この発明において、１０ＭＶ／ｃｍ
以上の高耐圧領域での測定を行うには、例えば、シリコ
ンウェーハを防音容器中に装入し、電極がセルフヒーリ
ングを起こした際に発生する音をマイクロホンで検出し
て検査することが可能である。具体的に説明すると、遮
音特性の優れた密閉容器内にシリコンウェーハを装入し
て、電圧発生器の出力をシリコンウェーハと電極との間
に加え、電圧を順次高くして印加し、電極がセルフヒー
リングを起こした際に発生する音を、密閉容器内に例え
ば所定間隔で配置した単一指向性の高感度マイクロホン
で検出し、検出音の発生頻度からシリコンウェーハの欠
陥密度を求めることができる。
以上の高耐圧領域での測定を行うには、例えば、シリコ
ンウェーハを防音容器中に装入し、電極がセルフヒーリ
ングを起こした際に発生する音をマイクロホンで検出し
て検査することが可能である。具体的に説明すると、遮
音特性の優れた密閉容器内にシリコンウェーハを装入し
て、電圧発生器の出力をシリコンウェーハと電極との間
に加え、電圧を順次高くして印加し、電極がセルフヒー
リングを起こした際に発生する音を、密閉容器内に例え
ば所定間隔で配置した単一指向性の高感度マイクロホン
で検出し、検出音の発生頻度からシリコンウェーハの欠
陥密度を求めることができる。
【００１９】また、電極を多数個配置する従来検査方法
では、ウェーハ面内の欠陥分布が判断できたが、電極を
分割しないこの発明の場合では、欠陥の位置情報が得ら
れないことになる。そこで、赤外線カメラで電極面上を
観察して電極面上で発生する温度変化部分をセルフヒー
リングを起こした位置として特定することができる。
では、ウェーハ面内の欠陥分布が判断できたが、電極を
分割しないこの発明の場合では、欠陥の位置情報が得ら
れないことになる。そこで、赤外線カメラで電極面上を
観察して電極面上で発生する温度変化部分をセルフヒー
リングを起こした位置として特定することができる。
【００２０】
実施例１ 図１はこの発明による検査方法で用いたウェーハの断面
構造と測定方法を示したものであり、ウェーハ１表面に
生成した２５ｎｍ厚みの熱酸化膜２上に２００ｎｍのＡ
ｌ電極１０を設けた。電極１０は外周部の凹凸による影
響を避けるために面取り部分にかからない程度の面積と
し、分断しない１枚の電極とした。また、電極１０の外
周上部には後述の測定機と接続するためのブラシ状の端
子１１を設けた。
構造と測定方法を示したものであり、ウェーハ１表面に
生成した２５ｎｍ厚みの熱酸化膜２上に２００ｎｍのＡ
ｌ電極１０を設けた。電極１０は外周部の凹凸による影
響を避けるために面取り部分にかからない程度の面積と
し、分断しない１枚の電極とした。また、電極１０の外
周上部には後述の測定機と接続するためのブラシ状の端
子１１を設けた。
【００２１】制御用演算器５からの信号で動作する電圧
発生器６の出力をシリコンウェーハ１と電極１０との間
に加え、流れる電流を電流増幅器７と微分回路８により
電流パルスを観察して瞬間的な絶縁破壊を検出した。絶
縁破壊したときの電圧を演算器５に記憶させ、測定終了
後電界強度と絶縁破壊頻度との関係を求めた。図２のグ
ラフに、この発明方法による酸化膜耐圧測定結果を半導
体装置の歩留まりの良いものＡと悪いものＢとで示す。
図２のグラフの縦軸は従来方法とは異なり累積絶縁破壊
個数であり、微分すれば従来と同様なヒストグラムを求
めることもできる。
発生器６の出力をシリコンウェーハ１と電極１０との間
に加え、流れる電流を電流増幅器７と微分回路８により
電流パルスを観察して瞬間的な絶縁破壊を検出した。絶
縁破壊したときの電圧を演算器５に記憶させ、測定終了
後電界強度と絶縁破壊頻度との関係を求めた。図２のグ
ラフに、この発明方法による酸化膜耐圧測定結果を半導
体装置の歩留まりの良いものＡと悪いものＢとで示す。
図２のグラフの縦軸は従来方法とは異なり累積絶縁破壊
個数であり、微分すれば従来と同様なヒストグラムを求
めることもできる。
【００２２】実施例２ 指向性が狭い高感度マイクロホンを容器内に所定間隔で
配置した遮音特性が−３０ｄＢの密閉容器内にシリコン
ウェーハを装入して、演算器からの信号で動作する電圧
発生器の出力をシリコンウェーハと電極との間に加え、
電圧を順次高くして印加し、電極がセルフヒーリングを
起こした際に発生する音を高感度マイクロホンで集音し
て絶縁破壊を検出したところ、１０〜１２ＭＶ／ｃｍま
での絶縁破壊を検出することができた。
配置した遮音特性が−３０ｄＢの密閉容器内にシリコン
ウェーハを装入して、演算器からの信号で動作する電圧
発生器の出力をシリコンウェーハと電極との間に加え、
電圧を順次高くして印加し、電極がセルフヒーリングを
起こした際に発生する音を高感度マイクロホンで集音し
て絶縁破壊を検出したところ、１０〜１２ＭＶ／ｃｍま
での絶縁破壊を検出することができた。
【００２３】実施例３ 実施例１において、高感度赤外線カメラを測定シリコン
ウェーハの上部に配置し、電極面上で発生する温度変化
部分をセルフヒーリングを起こした位置として別途カメ
ラ視野内に設定したマップをもとに絶縁破壊箇所の観測
を行った。この結果、従来の電極位置による情報よりも
さらに詳細な欠陥位置が判定できた。
ウェーハの上部に配置し、電極面上で発生する温度変化
部分をセルフヒーリングを起こした位置として別途カメ
ラ視野内に設定したマップをもとに絶縁破壊箇所の観測
を行った。この結果、従来の電極位置による情報よりも
さらに詳細な欠陥位置が判定できた。
【００２４】実施例４ 実施例１のこの発明方法は、一定の負荷をかけた状態で
経時的に酸化膜が絶縁破壊する現象を検査するＴＤＤＢ
（Ｔｉｍｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｅｔ Ｄｉｅｌｅｃｔｒ
ｉｃ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）にも極めて有効であった。
経時的に酸化膜が絶縁破壊する現象を検査するＴＤＤＢ
（Ｔｉｍｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｅｔ Ｄｉｅｌｅｃｔｒ
ｉｃ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）にも極めて有効であった。
【００２５】
【発明の効果】この発明によるシリコンウェーハの検査
方法は、ウェーハの熱酸化膜の上にセルフヒーリングす
る電極を付けてこの電極にかける電圧を順次高くしてい
った際に観測される電流パルスの頻度から酸化膜耐圧評
価等を行うことにより、実施例に示すごとく、１回の電
圧掃引でウェーハ全面のすべての欠陥を短時間に検出で
きる効果があり、しかも、従来方法では不可欠であった
リゾグラフィーや自動検査機等の高価な設備を用いる必
要がない利点もある。
方法は、ウェーハの熱酸化膜の上にセルフヒーリングす
る電極を付けてこの電極にかける電圧を順次高くしてい
った際に観測される電流パルスの頻度から酸化膜耐圧評
価等を行うことにより、実施例に示すごとく、１回の電
圧掃引でウェーハ全面のすべての欠陥を短時間に検出で
きる効果があり、しかも、従来方法では不可欠であった
リゾグラフィーや自動検査機等の高価な設備を用いる必
要がない利点もある。
【図１】この発明による酸化膜耐圧検査方法の概略を示
すシリコンウェーハの縦断説明図である。
すシリコンウェーハの縦断説明図である。
【図２】この発明による酸化膜耐圧検査方法の測定結果
を示す電界強度と累積絶縁破壊個数との関係のグラフで
ある。
を示す電界強度と累積絶縁破壊個数との関係のグラフで
ある。
【図３】従来の検査方法による酸化膜耐圧測定信号の１
例を示す電界強度とリーク電流との関係のグラフであ
る。
例を示す電界強度とリーク電流との関係のグラフであ
る。
【図４】従来の技術による酸化膜耐圧のヒストグラムの
１例を示す電界強度と絶縁破壊不良率との関係のグラフ
である。
１例を示す電界強度と絶縁破壊不良率との関係のグラフ
である。
【図５】従来の酸化膜耐圧検査方法の概略を示す斜視説
明図である。
明図である。
１ シリコンウェーハ ２ 熱酸化膜 ３ 電極 ４ 端子 ５ 演算器 ６ 電圧発生器 ７ 電流増幅器 ８ 微分回路 １０ Ａｌ電極 １１ 端子
Claims (4)
- 【請求項１】 シリコンウェーハに形成した熱酸化膜上
にセルフヒーリングする電極を設け、該電極に電圧を順
次高くして印加し、セルフヒーリングを起こした際に発
生する瞬間的な電流増加を検出して、該電流パルスの頻
度からシリコンウェーハの欠陥密度を求めることを特徴
とするシリコンウェーハの検査方法。 - 【請求項２】 請求項１において、電極にＡｌ材を５０
０ｎｍ以下の厚みで設け、電界強度１０ＭＶ／ｃｍ以下
で酸化膜耐圧評価を行うことを特徴とするシリコンウェ
ーハの検査方法。 - 【請求項３】 請求項１において、シリコンウェーハを
防音容器中に装入し、電界強度１０ＭＶ／ｃｍ以上で電
極がセルフヒーリングを起こした際に発生する音をマイ
クロホンで検出し、検出音の発生頻度からシリコンウェ
ーハの欠陥密度を求めることを特徴とするシリコンウェ
ーハの検査方法。 - 【請求項４】 請求項１において、赤外線カメラで電極
面上を観察して電極面上で発生する温度変化部分をセル
フヒーリングを起こした位置として特定することを特徴
とするシリコンウェーハの検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7100771A JPH08278292A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | シリコンウェーハの検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7100771A JPH08278292A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | シリコンウェーハの検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08278292A true JPH08278292A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=14282759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7100771A Pending JPH08278292A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | シリコンウェーハの検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08278292A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006030716A1 (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Octec Inc. | 微小構造体の検査装置および微小構造体の検査方法 |
| JP2008116451A (ja) * | 2006-11-03 | 2008-05-22 | General Electric Co <Ge> | 負荷がかかっているサンプルにおける故障事象を位置特定するためのシステムおよび方法 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7100771A patent/JPH08278292A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006030716A1 (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Octec Inc. | 微小構造体の検査装置および微小構造体の検査方法 |
| JP2008116451A (ja) * | 2006-11-03 | 2008-05-22 | General Electric Co <Ge> | 負荷がかかっているサンプルにおける故障事象を位置特定するためのシステムおよび方法 |
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