JPS6113638A - 半導体装置の表面形状検査方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、試料表面の凹凸形状１寸法、膜厚などを試料
を破壊することなく測定する半導体装置の表面形状検査
方法に関する。

従来例の構成とその問題点 一般に、半導体装置に使用する表面保護膜、電極膜ある
いは層間絶縁膜などけ、半導体装置の品質を管理する面
から、これら膜中のピンホールなどの微小欠陥の個数や
分布、あるいは、所定図形に成型されたこれら薄膜の膜
厚や寸法などを正しく把握しておく必要がある。従来、
たとえばピンホールを検出する場合は、化学処理な１７
て試料を破壊するか、又は、電気化学的な方法を用いた
時には、試料を汚染するなどの問題点があった。さらに
ピンホールの個数や分布を調べる際には、人手を要し時
間がかかった。その上、ピンホールの測定と膜厚や寸法
などの測定は、同一装置でないため同時に出来々い。し
たがって、試料をそれぞれの測定装置に別々に装着する
必要があり試料を汚し易い、人手がいる、結果が出る寸
で時間を要すなどの不便があった。

発明の目的 本発明は、表面に凹凸がある試料又は付着物あるいけ、
所定の図形に成形された薄膜で全面又は一部分覆われた
試料において、それら凹凸形状や寸法、膜厚を、試料を
破壊、汚染することなく、まだ、試料を度々、出し入れ
することなく、同一装置内で測定することができる半導
体装置の表面形状検査方法の提供を目的とするものであ
る。

発明の構成 本発明の半導体装置の表面検査方法は、表面に凹凸があ
る試料、又は付着物あるいは、所定の図形に成型された
薄膜で全面又は一部分が覆われた試料を電子ビームで照
射し、試料とＣＮＤ間の電気回路に流れる電流を検出す
るもので、これによって、前記凹凸の形状や寸法あるい
は、所定図形の膜厚や寸法を測定することが可能である
。

実施例の説明 第１図は、上記の試料電流を検出する電気回路を説明す
る図である。表面に凹凸２のある試料３上を電子ビーム
１で照射し、試料６とＧＮＤｅ間の電気回路に流れる電
流を検出器５にて検出する。

電気回路に流れる電流が少ない場合には、増幅器４で増
幅し検出する。

第２図はシリコン基板７上にＯＶＤ装置でＰＳ（。

膜８を成長させた試料の断面図を示すものである。

この試料に加速電圧５ＫＶの電子ビームを照射し試料電
流を検出した。第３図は電子ビームの加速電圧が６Ｋｖ
のときのＰＳＧ膜厚と試料電流との相関を示す図である
。この図示し７た相関関係を活用することによって実用
上何らの問題のない膜厚測定グラフが作成できる。

まだ、電子ビームは非常に細く絞れるため、微弱な試料
電流しか得られなかった場合でも、電流増幅器を取り付
けることによって、実用的に問題力〈試料電流を測定す
ることができる。このように電子ビームを細く絞った場
合、サブミクロンあるいは、それより微細な凹凸や欠陥
々どを試料電流の変動として検出することが出来る。す
なわちたとえば半導体装置のパッシベーション膜などに
多いピンホールなどの微小欠陥が検知できる。

発明の効果 本発明の測定方法によれば、試料表面の凹凸物の形状や
寸法、所定図形に成型された膜の膜厚や寸法などが試料
を汚染せず、簡便に、測定することができる。この測定
方法は、特に半導体集積回路などに用いられる微細な欠
陥の検出や膜厚１寸法の測定に好適であり、製造段階９
品質保証テスト段階などに適用することにより、品質、
性能ならびに信頼性向上を計る効果があげられる。

６　・、−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る試料電流を検出する電気回路図、
第２図は実際の測定に用いた試料の断面構造図、第３図
はＰＳＧ膜厚と試料電流との相関を示すグラフである。 １・・・・・・電子ビーム、２・・・・・・試料表面の
凹凸、３・・・・・・試料、４・・・・・・増幅器、６
・・団・検出器、７・・・・・・シリコン基板、８・・
・・・・ＰＳＧ膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　因 ７ゝＧ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体基板上を電子ビームで照射し、前記半導体基板
   とアース（ＧＮＤ）間の電気回路に流れた試料電流（吸
   収電流）を検出することにより、前記半導体基板の表面
   状態を測定することを特徴とする半導体装置の表面形状
   検査方法。