JPS6279374A - 絶縁体薄膜検査装置 - Google Patents
絶縁体薄膜検査装置Info
- Publication number
- JPS6279374A JPS6279374A JP21811385A JP21811385A JPS6279374A JP S6279374 A JPS6279374 A JP S6279374A JP 21811385 A JP21811385 A JP 21811385A JP 21811385 A JP21811385 A JP 21811385A JP S6279374 A JPS6279374 A JP S6279374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- thin film
- voltage
- insulator thin
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は絶縁体薄膜検査装置に係り、特に、絶縁体薄膜
の絶縁破壊特性（Ｔｉｍｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｄｉ
ｅｌｅ −ｃｔｒｉｃ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ以下ＴＤＤ
Ｂという）を短時間。
の絶縁破壊特性（Ｔｉｍｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｄｉ
ｅｌｅ −ｃｔｒｉｃ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ以下ＴＤＤ
Ｂという）を短時間。
非破壊で測定するのに好適な絶縁体薄膜検査装置に関す
る。
る。
半導体装置等の？−）用絶縁体薄膜は、電流−電圧特性
や容量−電圧特性をチェックし十分注意して評価したに
もかかわらず、ＴＤＤＢ現象に基づく絶縁破壊が起シ、
不良の原因となる。
や容量−電圧特性をチェックし十分注意して評価したに
もかかわらず、ＴＤＤＢ現象に基づく絶縁破壊が起シ、
不良の原因となる。
時間依存性を有するｒ−ト用絶縁体薄膜のＴＤＤＢを評
価する従来の方法は、例えば電子通信学会技術報告ＳＳ
Ｄ ８２−１４９ （１９８２年）における松用、平山
。
価する従来の方法は、例えば電子通信学会技術報告ＳＳ
Ｄ ８２−１４９ （１９８２年）における松用、平山
。
河津、中田等によるｒＴＤＤＢ法によるｒ−ト酸化膜の
信頼性評価」と題する文献に記載されている。
信頼性評価」と題する文献に記載されている。
この従来方法は、試料に高電界を所定時間印加し、破壊
されなかったものだけを良品とするものであシ、絶縁膜
を直接評価できるものである。しかし、実際に使用され
る電界よりはるかに大きい電界を１０秒〜１００秒間程
度印加するため、良品のｅ−）用絶縁体薄膜をも劣化さ
せる虞れがある。
されなかったものだけを良品とするものであシ、絶縁膜
を直接評価できるものである。しかし、実際に使用され
る電界よりはるかに大きい電界を１０秒〜１００秒間程
度印加するため、良品のｅ−）用絶縁体薄膜をも劣化さ
せる虞れがある。
しかも、近年、半導体装置はますます高集積化され、絶
縁体薄膜も薄くなってきている。このため、従来の方法
でＴＤＤＢを評価することは、良品のケ°−ト用絶縁体
薄膜を劣化させる危険が高い。
縁体薄膜も薄くなってきている。このため、従来の方法
でＴＤＤＢを評価することは、良品のケ°−ト用絶縁体
薄膜を劣化させる危険が高い。
そこで、絶縁体薄膜を短時間でかつ非破壊で評価する技
術の開発が要望されてきている。
術の開発が要望されてきている。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を無くし、時
間依存性のある絶縁体薄膜のＴＤＤＢを非破壊で短時間
に評価することができる絶縁体薄膜検査装置を提供する
にある。
間依存性のある絶縁体薄膜のＴＤＤＢを非破壊で短時間
に評価することができる絶縁体薄膜検査装置を提供する
にある。
絶縁体薄膜の不良の原因は、５ｉ−８ｉ０２界面近傍の
ピンホール、不純物イオンによる汚染、電荷発生による
電界集中等である。絶縁体薄膜に電圧を印加した直後に
流れる絶縁体薄膜のリーク電流の変動は、上記の不良原
因に起因すると考えられる。
ピンホール、不純物イオンによる汚染、電荷発生による
電界集中等である。絶縁体薄膜に電圧を印加した直後に
流れる絶縁体薄膜のリーク電流の変動は、上記の不良原
因に起因すると考えられる。
そこで本発明では、絶縁体薄膜に・ぐルス電圧を印加し
、リーク電流をハイ・やス・フィルタを介して測定し、
リーク電流の・ぐルス的変化、あるいは・ギルス的変化
のピーク電圧値を検出する。そして、予め測定して求め
ておいたリーク電流値（ピーク電圧値）及び・ぞルス数
と絶縁膜絶縁耐量との関係から、ＴＤＤＢ寿命の評価を
行なえるようにする。
、リーク電流をハイ・やス・フィルタを介して測定し、
リーク電流の・ぐルス的変化、あるいは・ギルス的変化
のピーク電圧値を検出する。そして、予め測定して求め
ておいたリーク電流値（ピーク電圧値）及び・ぞルス数
と絶縁膜絶縁耐量との関係から、ＴＤＤＢ寿命の評価を
行なえるようにする。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は絶縁体薄膜検査装置のブロック構成図で、第２
図はその詳細回路図である。本実施例では、Ｐ形シリコ
ン基板２上に形成した二酸化シリコンでなるデート用絶
縁体薄膜１に、第３図に示す・２ルス電圧を印加し、絶
縁体薄膜１に流れるリーク電流の変動分を求める。この
変動分は、リーク電流をハイ・ぐスフィルタを介して測
定することにより得、例えば第４図に示す・母ルス電流
を求める。そして、第４図の各・母ルス電流値及び・９
ルス数を検出し、この検出値に基づき、予め測定し求め
ておいた・母ルス数−ＴＤＤＢ寿命相関図（第５図）。
図はその詳細回路図である。本実施例では、Ｐ形シリコ
ン基板２上に形成した二酸化シリコンでなるデート用絶
縁体薄膜１に、第３図に示す・２ルス電圧を印加し、絶
縁体薄膜１に流れるリーク電流の変動分を求める。この
変動分は、リーク電流をハイ・ぐスフィルタを介して測
定することにより得、例えば第４図に示す・母ルス電流
を求める。そして、第４図の各・母ルス電流値及び・９
ルス数を検出し、この検出値に基づき、予め測定し求め
ておいた・母ルス数−ＴＤＤＢ寿命相関図（第５図）。
ピーク電圧（ピーク電流）−ＴＤＤＢ寿命相関図（第６
図）からＴＤＤＢ寿命を評価する。ここで、第４図の・
母ルス電流ｄ、ｅ、ｆは、絶縁体薄膜ｌの不良原因によ
勺生ずるものであるが、・卆ルス電流Ｃは第３図の印加
・ぐルス電圧の立上９によるものである。そこで、第１
図、第２図に示す実施例では、パルス電流Ｃによる影響
を回路的に除くようにしである。
図）からＴＤＤＢ寿命を評価する。ここで、第４図の・
母ルス電流ｄ、ｅ、ｆは、絶縁体薄膜ｌの不良原因によ
勺生ずるものであるが、・卆ルス電流Ｃは第３図の印加
・ぐルス電圧の立上９によるものである。そこで、第１
図、第２図に示す実施例では、パルス電流Ｃによる影響
を回路的に除くようにしである。
第１図及び第２図において、絶縁体薄膜１が形成された
基板２（以下試料という）はｘｙｚステー２３上に載置
される。このＸＹＺステーソ３は、後述のマイクロコン
ピータ１５からの制御信号によって各軸のモータ（図示
せず）が駆動される。
基板２（以下試料という）はｘｙｚステー２３上に載置
される。このＸＹＺステーソ３は、後述のマイクロコン
ピータ１５からの制御信号によって各軸のモータ（図示
せず）が駆動される。
パルス電圧発生器６は、マイクロコンピュータ１５から
の制御信号により第３図に示す・！ルス電圧を発生し、
これをプローブ４を介して試料に印加する。試料に流れ
るリーク電流は抵抗５によって電圧に変換され、この電
圧が、遮断周波数よりも低い周波数成分をカットするバ
イパスフィルタ７を通ることによシ、第４図に示すよう
なパルス電圧（電流）が得られる。ハイ・やスフイルタ
フを通して得られた・ンルス電圧を、本実施例では増幅
器８で増幅し、これを、ピーク値ホールド回路９．・ぐ
ルスカウンタ１０．オシロスコ−７’ｌｌに入力してい
る０ ピーク値ホールド回路９はリーク電流の変動の最大値を
測定するものであり、得られたピーク値をデノタル電圧
計１４でデジタル値に変換し、マイクロコンピュータ１
５に供給するようになっている。
の制御信号により第３図に示す・！ルス電圧を発生し、
これをプローブ４を介して試料に印加する。試料に流れ
るリーク電流は抵抗５によって電圧に変換され、この電
圧が、遮断周波数よりも低い周波数成分をカットするバ
イパスフィルタ７を通ることによシ、第４図に示すよう
なパルス電圧（電流）が得られる。ハイ・やスフイルタ
フを通して得られた・ンルス電圧を、本実施例では増幅
器８で増幅し、これを、ピーク値ホールド回路９．・ぐ
ルスカウンタ１０．オシロスコ−７’ｌｌに入力してい
る０ ピーク値ホールド回路９はリーク電流の変動の最大値を
測定するものであり、得られたピーク値をデノタル電圧
計１４でデジタル値に変換し、マイクロコンピュータ１
５に供給するようになっている。
また、ノ々ルスカウンタ１０はリーク電流の変動回数を
・ぐルス数として計数するもので、本実施例では、増幅
器８の出力をダイオード１７（第２図）でスライスして
整形し、これを・母ルスカウンタ１０に入力している。
・ぐルス数として計数するもので、本実施例では、増幅
器８の出力をダイオード１７（第２図）でスライスして
整形し、これを・母ルスカウンタ１０に入力している。
そして、・ンルスカウンタ１０の計数結果をマイクロコ
ンピュータ１５に供給している。
ンピュータ１５に供給している。
前述したように第４図の・ぐルス電流Ｃの影響を排除す
るため、パルス電圧発生器６からの出力パルスを、・９
ルス電流Ｃの経過時間程度遅延回路１２で遅延させ、こ
の遅延パルスにより前記ピーク値ホールド回路９及び・
ぐシスカウンタ１０ヲ動作開始させるようにしている。
るため、パルス電圧発生器６からの出力パルスを、・９
ルス電流Ｃの経過時間程度遅延回路１２で遅延させ、こ
の遅延パルスにより前記ピーク値ホールド回路９及び・
ぐシスカウンタ１０ヲ動作開始させるようにしている。
本実施例では、遅延回路１２としてワンンヨノトマルチ
（第２図）を使用し、容量Ｃ１と抵抗Ｒで決まる時間だ
け入力・ぐルスの立上りを遅延したトリが信号を出力す
るようにしている。そして、このトリが信号を、ピーク
値ホールド回路９の入力状態を制御するフリノア″７０
ッグで成るｒ−）回路１３に入力すると共に、直接・ン
ルスカウンタ１０に入力している。
（第２図）を使用し、容量Ｃ１と抵抗Ｒで決まる時間だ
け入力・ぐルスの立上りを遅延したトリが信号を出力す
るようにしている。そして、このトリが信号を、ピーク
値ホールド回路９の入力状態を制御するフリノア″７０
ッグで成るｒ−）回路１３に入力すると共に、直接・ン
ルスカウンタ１０に入力している。
マイクロコンピュータ１５は、中央処理装置（ＣＰＵ）
とメモリ（Ｍ）と表示器（ＣＲＴ）とを備え、デジタル
電圧計１４とノ譬ルスカウンタ１０の出力を取り込み、
予め設定されているプログラムに従って絶縁体薄膜１の
絶縁破壊寿命を評価してこれをＣＲＴに表示したシ、制
御信号を、パスライン１６を介して、ノ母ルス電圧発生
器６．ＸＹＺステージ３゜・９ルスカウンタ１０．ｒ−
）回路１３に送出する。マイクロコンピュータ１５のメ
モリＭには、例えば第５図、第６図に示す相関図に基づ
くデータが記憶されており、デシタル電圧計１４から取
シ込んだピーク値と・母ルスカウンタ１０から取シ込ん
だ・苧ルス数とによ、ＱＴＤＤＢ寿命を判定する。
とメモリ（Ｍ）と表示器（ＣＲＴ）とを備え、デジタル
電圧計１４とノ譬ルスカウンタ１０の出力を取り込み、
予め設定されているプログラムに従って絶縁体薄膜１の
絶縁破壊寿命を評価してこれをＣＲＴに表示したシ、制
御信号を、パスライン１６を介して、ノ母ルス電圧発生
器６．ＸＹＺステージ３゜・９ルスカウンタ１０．ｒ−
）回路１３に送出する。マイクロコンピュータ１５のメ
モリＭには、例えば第５図、第６図に示す相関図に基づ
くデータが記憶されており、デシタル電圧計１４から取
シ込んだピーク値と・母ルスカウンタ１０から取シ込ん
だ・苧ルス数とによ、ＱＴＤＤＢ寿命を判定する。
斯かる構成により、試料にパルス電圧（第３図）が印加
されると、抵抗５にリーク電流が流れる。
されると、抵抗５にリーク電流が流れる。
このリーク電流の変動は、ハイ・母スフイルタフによシ
第４図の様に検出され、これがオシロスコー！１１によ
って直接観察される。ピーク値ホールド回路９は、第３
図のパルス電圧立上りから所定時間遅れて動作し始め、
・ぐルス電流ｄ、ｅ、ｆのピーク値を検出し、このピー
ク値を表わすデジタル値がマイクロコンビエータ１５に
取シ込まれる。一方、・母ルスカウンタｌＯも前記所定
時間遅れてカウントを開始し、ノＪ？ルス電流ｄ、ｅ、
ｆをカウントし、カウント数３をマイクロコンビエータ
１５に入力する。マイクロコンピュータ１５は、各ノ母
ルス電流ｄ、ｅ、ｆのピーク値と第６図とからＴＤＤＢ
寿命を読み出し、またパルス数３と第５図とからもＴＤ
ＤＢ寿命を読み出し、所定の演算式に基づいて最適のＴ
ＤＤＢ寿命を演算し、これをグラフ化するなシして表示
する。以上の動作が終了すると、パルス発生器６．ノ母
ルスカウンタ１０．ダート回路１３は、マイクロコンピ
ュータ１５０制御信号によって初期状態にセットされる
。
第４図の様に検出され、これがオシロスコー！１１によ
って直接観察される。ピーク値ホールド回路９は、第３
図のパルス電圧立上りから所定時間遅れて動作し始め、
・ぐルス電流ｄ、ｅ、ｆのピーク値を検出し、このピー
ク値を表わすデジタル値がマイクロコンビエータ１５に
取シ込まれる。一方、・母ルスカウンタｌＯも前記所定
時間遅れてカウントを開始し、ノＪ？ルス電流ｄ、ｅ、
ｆをカウントし、カウント数３をマイクロコンビエータ
１５に入力する。マイクロコンピュータ１５は、各ノ母
ルス電流ｄ、ｅ、ｆのピーク値と第６図とからＴＤＤＢ
寿命を読み出し、またパルス数３と第５図とからもＴＤ
ＤＢ寿命を読み出し、所定の演算式に基づいて最適のＴ
ＤＤＢ寿命を演算し、これをグラフ化するなシして表示
する。以上の動作が終了すると、パルス発生器６．ノ母
ルスカウンタ１０．ダート回路１３は、マイクロコンピ
ュータ１５０制御信号によって初期状態にセットされる
。
尚、本実施例では・平ルス電流Ｃの影響を排除するため
に遅延回路を用いてハード的に対処したが、最初に現わ
れる・母ルス電流であるため、これをマイクロコンビエ
ータでソフト的に除外することも容易である。
に遅延回路を用いてハード的に対処したが、最初に現わ
れる・母ルス電流であるため、これをマイクロコンビエ
ータでソフト的に除外することも容易である。
以上説明したように、本発明の検査装置によれば、時間
に依存して絶縁破壊を起す可能性のあるダート用絶縁体
薄膜を、短時間で非破壊で検査。
に依存して絶縁破壊を起す可能性のあるダート用絶縁体
薄膜を、短時間で非破壊で検査。
評価することができる。この為、信頼性の高い半導体メ
モリ用ｆ−）絶縁膜を得ることができ、高信頌度半導体
メモリが容易に得られる。
モリ用ｆ−）絶縁膜を得ることができ、高信頌度半導体
メモリが容易に得られる。
第１図は本発明の一実施例に係る絶縁体薄膜検査装置の
ブロック構成図、第２図は第１図に示す装置の詳細回路
図、第３図は印加する・母ルス電圧波形図、第４図はバ
イパスフィルタの出力信号波形図、第５図はＴＤＤＢ寿
命−パルス数相関図、第６図はＴＤＤＢ寿命−ピーク値
相関図である。 １・・・絶縁体薄膜、３・・・ＸＹＺステージ、４・・
・ゾロープ、５・・・検出用抵抗、６・・・・ぐルス電
圧発生器、７・・・ハイ／Ｊスフィルタ、８・・・増幅
器、９・・・ピーク値ホールド回路、１０・・・パルス
カウンタ、１１・・・プラン管オッシロ、１２・・・遅
延回路、１３・・・ダート回路、１４・・・デジタル電
圧計、１５・・・マイクロコンピュータ。
ブロック構成図、第２図は第１図に示す装置の詳細回路
図、第３図は印加する・母ルス電圧波形図、第４図はバ
イパスフィルタの出力信号波形図、第５図はＴＤＤＢ寿
命−パルス数相関図、第６図はＴＤＤＢ寿命−ピーク値
相関図である。 １・・・絶縁体薄膜、３・・・ＸＹＺステージ、４・・
・ゾロープ、５・・・検出用抵抗、６・・・・ぐルス電
圧発生器、７・・・ハイ／Ｊスフィルタ、８・・・増幅
器、９・・・ピーク値ホールド回路、１０・・・パルス
カウンタ、１１・・・プラン管オッシロ、１２・・・遅
延回路、１３・・・ダート回路、１４・・・デジタル電
圧計、１５・・・マイクロコンピュータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料にパルス電圧を印加する手段と、該印加電圧に
よって試料に流れるリーク電流のうち、変動分をパルス
として得るハイパスフィルタと、該ハイパスフィルタか
ら出力されるパルスを測定する計測手段とを備える絶縁
体薄膜検査装置。 ２、前記計測手段は、パルスの最大値を計測するピーク
値ホールド回路であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の絶縁体薄膜検査装置。 ３、前記計測手段は、パルス数を計数するパルスカウン
タであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
絶縁体薄膜検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21811385A JPS6279374A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 絶縁体薄膜検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21811385A JPS6279374A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 絶縁体薄膜検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6279374A true JPS6279374A (ja) | 1987-04-11 |
| JPH0580631B2 JPH0580631B2 (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=16714831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21811385A Granted JPS6279374A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 絶縁体薄膜検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6279374A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03239973A (ja) * | 1990-02-19 | 1991-10-25 | Kawasaki Steel Corp | 経時絶縁破壊測定用素子 |
| JPH04305148A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-10-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | マイクロ波処理方法、ポリイミド製造方法及びマイクロ波装置 |
| CN108181563A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-19 | 钱立文 | 电工薄膜耐压测试仪数据显示系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55168878U (ja) * | 1979-05-24 | 1980-12-04 | ||
| JPS5791461A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Toshiba Corp | Insulation diagnosis device |
-
1985
- 1985-10-02 JP JP21811385A patent/JPS6279374A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55168878U (ja) * | 1979-05-24 | 1980-12-04 | ||
| JPS5791461A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Toshiba Corp | Insulation diagnosis device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03239973A (ja) * | 1990-02-19 | 1991-10-25 | Kawasaki Steel Corp | 経時絶縁破壊測定用素子 |
| JPH04305148A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-10-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | マイクロ波処理方法、ポリイミド製造方法及びマイクロ波装置 |
| CN108181563A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-19 | 钱立文 | 电工薄膜耐压测试仪数据显示系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0580631B2 (ja) | 1993-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bartnikas | A commentary on partial discharge measurement and detection | |
| US5266901A (en) | Apparatus and method for resistive detection and waveform analysis of interconenction networks | |
| Rodrigo et al. | Influence of high frequency current transformers bandwidth on charge evaluation in partial discharge measurements | |
| JPS5840703B2 (ja) | 非破壊絶縁試験装置 | |
| US4517511A (en) | Current probe signal processing circuit employing sample and hold technique to locate circuit faults | |
| CN111487451B (zh) | 一种传输线脉冲测试系统 | |
| JPS6279374A (ja) | 絶縁体薄膜検査装置 | |
| US3822398A (en) | Method and apparatus for testing resistivity of reed relay contacts | |
| US5760594A (en) | Contamination monitoring using capacitance measurements on MOS structures | |
| US4922205A (en) | Apparatus for detecting contamination on probe surface | |
| LaRow et al. | Fast TDDB for early reliability monitoring | |
| JPH01131467A (ja) | 部分放電計測における外来ノイズの判別装置 | |
| JPH03136261A (ja) | 半導体装置の直流電流・電圧特性の測定方法 | |
| EP0077725A1 (en) | Current probe signal processing circuit | |
| JP2011185884A (ja) | Ｄｃバイアス−容量特性の計測方法および計測装置 | |
| JP2730504B2 (ja) | 試験用プローブピンの接触不良判断方法およびインサーキットテスタ | |
| JPH0521429B2 (ja) | ||
| JPH0827307B2 (ja) | プリント配線板の試験装置 | |
| JPS60185174A (ja) | 絶縁体膜の評価方法 | |
| JPS61176870A (ja) | 半導体素子の特性検査方法 | |
| SU1053016A1 (ru) | Устройство дл исследовани вольт-амперных характеристик твердотельных приборов | |
| JPH0221276A (ja) | パルス性部分放電測定回路 | |
| JPH0521422B2 (ja) | ||
| JPH03255644A (ja) | 絶縁膜の信頼性評価方法 | |
| US3478260A (en) | Testing for the presence of a contaminant in an insulating or semiconducting medium |