JPS5871636A - 半導体ウエ−ハの表面清浄度評価方法 - Google Patents
半導体ウエ−ハの表面清浄度評価方法Info
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- JPS5871636A JPS5871636A JP16989881A JP16989881A JPS5871636A JP S5871636 A JPS5871636 A JP S5871636A JP 16989881 A JP16989881 A JP 16989881A JP 16989881 A JP16989881 A JP 16989881A JP S5871636 A JPS5871636 A JP S5871636A
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- Japan
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- insulating thin
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- thin film
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
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- Power Engineering (AREA)
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- 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
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気的特性を利用して半導体ウェーハ表面の
清浄度を評価する。方法に関する。
清浄度を評価する。方法に関する。
各種半導体素子の出発材料である半導体ウェーハの表面
は、極めて清浄であることが要求される。特に、最近の
半導体素子の微細化および高集積化に伴い、素子特性を
左右する大きな要因の１つであるウェーハ表面の清浄度
は、より高度のものが必要となっている。
は、極めて清浄であることが要求される。特に、最近の
半導体素子の微細化および高集積化に伴い、素子特性を
左右する大きな要因の１つであるウェーハ表面の清浄度
は、より高度のものが必要となっている。
ところで、ウェーハ表面に付着物や歪層等が残存してい
るか否か’４ｔＷ＠する方法としては、従来機のような
手法が多用されている。すなわち、ウェー・・表面ｔ−
直接観察する手法であり、これはウェーハ表面を直接肉
眼で観察する手法と、顕微鏡等全使用しウエーノ・表面
を拡大して観察する手法ζに大別される０前者は最も簡
便な方法であり、暗視野内でウェーハ表面に高照度の光
ｔＳてる等の補助的手段を併用することにエリ粒径１（
μｍ〕程度のウェー・・表面付着物も観察することが可
能である。を九、後者の方法においてはｌ （Ｊｌｍ）
以下の極めて微小な汚れや付着物の状ｍ’ｉも観察する
ことができる０しかしながら、最近の半導体素子の超微
細化ｆこ伴って、前述した単なるウェー・・の表面観察
のみでは、ウェーハ表面の清浄度を適確に把握できない
ことが判明している。すなわち、肉眼や顕微鏡等による
ウェー・・表面観察では全く差の見られなかったウェー
ハ間でも、実際に素子ケ形成してみると電気的特性が異
なると云う例が多発している。この↓うな差が発生する
原因としては素子製作プロセス上でのばらつきも考えら
れるが、表面観察では判明しないウェーハ表面清浄度の
差と云うのも重要な問題である。
るか否か’４ｔＷ＠する方法としては、従来機のような
手法が多用されている。すなわち、ウェー・・表面ｔ−
直接観察する手法であり、これはウェーハ表面を直接肉
眼で観察する手法と、顕微鏡等全使用しウエーノ・表面
を拡大して観察する手法ζに大別される０前者は最も簡
便な方法であり、暗視野内でウェーハ表面に高照度の光
ｔＳてる等の補助的手段を併用することにエリ粒径１（
μｍ〕程度のウェー・・表面付着物も観察することが可
能である。を九、後者の方法においてはｌ （Ｊｌｍ）
以下の極めて微小な汚れや付着物の状ｍ’ｉも観察する
ことができる０しかしながら、最近の半導体素子の超微
細化ｆこ伴って、前述した単なるウェー・・の表面観察
のみでは、ウェーハ表面の清浄度を適確に把握できない
ことが判明している。すなわち、肉眼や顕微鏡等による
ウェー・・表面観察では全く差の見られなかったウェー
ハ間でも、実際に素子ケ形成してみると電気的特性が異
なると云う例が多発している。この↓うな差が発生する
原因としては素子製作プロセス上でのばらつきも考えら
れるが、表面観察では判明しないウェーハ表面清浄度の
差と云うのも重要な問題である。
つまり、ウェーハ表面に表面観察では確認不可能な微小
な汚染が発生しており、これが素子特性を劣化させる要
因となる。
な汚染が発生しており、これが素子特性を劣化させる要
因となる。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、肉眼や顕微鏡観察等では確認不可能な
りエーノ・表面の汚染全容易に検出することのできる半
導体ウェー・・の表面清浄度評価方法上提供することに
ある０ まず、本発明の詳細な説明する０本発明の骨子は、ウェ
ーハの電気特性ｒ調ぺてウェー−・表面の清浄度を評価
することにある。本発明者等は、第１図に示す如き８１
ウェー・・１、ゲート酸化Ｍ（絶縁薄膜）２おＬび
電極（導電膜）３からなるＭＯＳダイオードを複数個準
備し、それぞれについて耐圧を測定した。その結果、第
２図（ａ）〜（ｂ）に示す耐圧分布特性が得られ皮。す
なわち、表面観察で汚染の見られなかった試料Ａ、Ｂで
は第１図（ａ） 、 （ｂ）に示す如くその耐圧が高い
方に分布している。試料Ｂの耐圧が試料Ａの耐圧ぶり低
い方に分布しているのは、試料Ｂに表面観察では確認さ
れなかった表面汚染がありｆｃｆｃめと考えられる。ｔ
た、表面観察で汚染が見られた試料Ｃは第２図（Ｃ）に
示す如く、その耐圧が低い方に分布している。これらの
例から絶縁薄ｊｌＩ［２′４を有したウエーノ・１と電
極３との耐圧が、ウェーハ表面清浄度と大きな相関関係
を持っていることが判る。ｔ＊、上記試料Ａ、Ｂ。
とするところは、肉眼や顕微鏡観察等では確認不可能な
りエーノ・表面の汚染全容易に検出することのできる半
導体ウェー・・の表面清浄度評価方法上提供することに
ある０ まず、本発明の詳細な説明する０本発明の骨子は、ウェ
ーハの電気特性ｒ調ぺてウェー−・表面の清浄度を評価
することにある。本発明者等は、第１図に示す如き８１
ウェー・・１、ゲート酸化Ｍ（絶縁薄膜）２おＬび
電極（導電膜）３からなるＭＯＳダイオードを複数個準
備し、それぞれについて耐圧を測定した。その結果、第
２図（ａ）〜（ｂ）に示す耐圧分布特性が得られ皮。す
なわち、表面観察で汚染の見られなかった試料Ａ、Ｂで
は第１図（ａ） 、 （ｂ）に示す如くその耐圧が高い
方に分布している。試料Ｂの耐圧が試料Ａの耐圧ぶり低
い方に分布しているのは、試料Ｂに表面観察では確認さ
れなかった表面汚染がありｆｃｆｃめと考えられる。ｔ
た、表面観察で汚染が見られた試料Ｃは第２図（Ｃ）に
示す如く、その耐圧が低い方に分布している。これらの
例から絶縁薄ｊｌＩ［２′４を有したウエーノ・１と電
極３との耐圧が、ウェーハ表面清浄度と大きな相関関係
を持っていることが判る。ｔ＊、上記試料Ａ、Ｂ。
Ｃのウェーハを用いて実際に各種の半導体素子を製作し
たところ、試料Ａ、Ｂ、ＣＯ順でその素子特性が優れて
いることが確認された０本発明はこのふうな点に着目し
、半導体ウェーハの表面に絶縁薄膜を形成すると共に該
絶縁薄膜上に導電膜を形成したのち、上記ウエーノ・と
導電膜との間の耐圧を測定する↓うにした方法であるｏ
したがって、肉眼や顕微鏡勢で確認できないウエーノ・
表面の微小な汚染をも容易に検出することができ、前記
した目的ＩＩ一連成することができる０ 以下、本発明の詳細を図示の実施例に工って説明する０ 第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例に係わるつ工
−ノ・表面清浄度評価工程會示す模式図である。
たところ、試料Ａ、Ｂ、ＣＯ順でその素子特性が優れて
いることが確認された０本発明はこのふうな点に着目し
、半導体ウェーハの表面に絶縁薄膜を形成すると共に該
絶縁薄膜上に導電膜を形成したのち、上記ウエーノ・と
導電膜との間の耐圧を測定する↓うにした方法であるｏ
したがって、肉眼や顕微鏡勢で確認できないウエーノ・
表面の微小な汚染をも容易に検出することができ、前記
した目的ＩＩ一連成することができる０ 以下、本発明の詳細を図示の実施例に工って説明する０ 第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例に係わるつ工
−ノ・表面清浄度評価工程會示す模式図である。
まず、第３図（ａ）に示す如きＳｔ ウエーノ・１の
上面に、同図（ｂ）に示す如く絶縁落ｌ１２としてＯ熱
酸化膜ｔ５００（：Ｘ）の厚さに形成する。次いで、絶
縁薄ＪＩＩｚ上に第３図（Ｃ）に示す如く導を膜３とし
てのムｔ１２（μｍ〕の厚さに蒸着するＯしかるのち、
第３図（ｄ）に示す如＜ Ｓｔ ウエーノ・１と導電
膜３との間に電圧を印加し、ウエーノ・１と導電膜Ｓと
の耐圧ｔ−ＩＩ定する。そして、この測定結果に基づい
て８１ ウェーハ１の表面清浄度を評価した０かくし
て評価された表面清浄度は前述した説明から判るように
極めて高精度なものとなる。
上面に、同図（ｂ）に示す如く絶縁落ｌ１２としてＯ熱
酸化膜ｔ５００（：Ｘ）の厚さに形成する。次いで、絶
縁薄ＪＩＩｚ上に第３図（Ｃ）に示す如く導を膜３とし
てのムｔ１２（μｍ〕の厚さに蒸着するＯしかるのち、
第３図（ｄ）に示す如＜ Ｓｔ ウエーノ・１と導電
膜３との間に電圧を印加し、ウエーノ・１と導電膜Ｓと
の耐圧ｔ−ＩＩ定する。そして、この測定結果に基づい
て８１ ウェーハ１の表面清浄度を評価した０かくし
て評価された表面清浄度は前述した説明から判るように
極めて高精度なものとなる。
したかつて本実施例方法によれば、次の（１）〜（３）
に示す効果が得られる。
に示す効果が得られる。
（１） 肉眼や顕微鏡等で観察不可能であつ７ｊ８１
クエーハ１の表面に付着した微粒子や原子単位の不純物
薄膜の有無をも判断することができる０ （２）従来方法との併用によりＳｔ ウェーハ１表面
の付着物を１デバイスの電気的特性に有害なものと無害
なものとに正分することができる０ （３） ｓｉ ウェーハ１の全面の観察が可能であ
り、を九七の記録もできる。
クエーハ１の表面に付着した微粒子や原子単位の不純物
薄膜の有無をも判断することができる０ （２）従来方法との併用によりＳｔ ウェーハ１表面
の付着物を１デバイスの電気的特性に有害なものと無害
なものとに正分することができる０ （３） ｓｉ ウェーハ１の全面の観察が可能であ
り、を九七の記録もできる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記絶縁薄膜は熱酸化層に限るものではな
く、前記ウエーノ・上に薄く形成できる絶縁物であれは
１い０さらに、絶縁薄膜の膜厚は５ｏｏ（Ｘ）に限るも
のではなく、仕様に応じて適宜定めることができる。一
般には、膜厚が薄い程↓り高感度に表面清浄度の評価上
行い得るので、膜厚は６００〔裏〕程度以下にすること
が望ましい。また、前記導電膜としては、アルミニウム
の他にアルミシリコンや多結晶シリコン等を用いるよう
にしても工い。さらに、８１ クエーハに限らず各種
半導体ウェーハに適用することができる。その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施するこ
とができる。
い。例えば、前記絶縁薄膜は熱酸化層に限るものではな
く、前記ウエーノ・上に薄く形成できる絶縁物であれは
１い０さらに、絶縁薄膜の膜厚は５ｏｏ（Ｘ）に限るも
のではなく、仕様に応じて適宜定めることができる。一
般には、膜厚が薄い程↓り高感度に表面清浄度の評価上
行い得るので、膜厚は６００〔裏〕程度以下にすること
が望ましい。また、前記導電膜としては、アルミニウム
の他にアルミシリコンや多結晶シリコン等を用いるよう
にしても工い。さらに、８１ クエーハに限らず各種
半導体ウェーハに適用することができる。その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施するこ
とができる。
第１図および第２図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の
詳細な説明するためのもので第１図はＭＯＳダイオード
や構造を示す模式図、第２図（＆）〜（Ｃ）は上記ダイ
オードのゲート耐圧分布を示す特性図、第３図（ＪＬ）
〜（ｄ）は本発明の一笑施例に係わるクエーハ表面ｆ清
浄度評価工程を示す模式図である。 １・・・Ｓｔ クエーノ・、２・・・絶縁薄膜（酸化
膜）、３・・導電膜（電極）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 音節１図 第３図 １６３− 第２図 明五
詳細な説明するためのもので第１図はＭＯＳダイオード
や構造を示す模式図、第２図（＆）〜（Ｃ）は上記ダイ
オードのゲート耐圧分布を示す特性図、第３図（ＪＬ）
〜（ｄ）は本発明の一笑施例に係わるクエーハ表面ｆ清
浄度評価工程を示す模式図である。 １・・・Ｓｔ クエーノ・、２・・・絶縁薄膜（酸化
膜）、３・・導電膜（電極）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 音節１図 第３図 １６３− 第２図 明五
Claims (3)
- （１）半導体ウェーハの表面に絶縁薄膜を形成すると共
に該絶縁薄膜上に導電Ｍ音形成したのち、上記ウェーハ
と導電膜との間の耐圧を測定することを特徴とする半導
体ウェーへの表面清浄度評価方法。。 - （２）′前記絶縁薄膜の膜厚ｔ−，６００（芙〕以下に
設定し九ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体ウェーハの表面清浄度評価方・法〇 - （３）前記導電膜を形成する手段として、前記絶縁薄膜
上に金属を蒸着するようにしたことｔ特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の半導体ウェーハの表面清浄度評価
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16989881A JPS5871636A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体ウエ−ハの表面清浄度評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16989881A JPS5871636A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体ウエ−ハの表面清浄度評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871636A true JPS5871636A (ja) | 1983-04-28 |
| JPS6348426B2 JPS6348426B2 (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=15895005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16989881A Granted JPS5871636A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体ウエ−ハの表面清浄度評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60146000A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-08-01 | Fujitsu Ltd | シリコンウェハの結晶評価方法 |
| CN102928669A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-13 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 半导体硅片的电阻率测试方法及测试结构 |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16989881A patent/JPS5871636A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60146000A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-08-01 | Fujitsu Ltd | シリコンウェハの結晶評価方法 |
| JPH0234920B2 (ja) * | 1983-12-29 | 1990-08-07 | Fujitsu Ltd | |
| CN102928669A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-13 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 半导体硅片的电阻率测试方法及测试结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6348426B2 (ja) | 1988-09-29 |
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