JPS63200002A - 膜厚測定方法 - Google Patents
膜厚測定方法Info
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- JPS63200002A JPS63200002A JP3375387A JP3375387A JPS63200002A JP S63200002 A JPS63200002 A JP S63200002A JP 3375387 A JP3375387 A JP 3375387A JP 3375387 A JP3375387 A JP 3375387A JP S63200002 A JPS63200002 A JP S63200002A
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Links
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、基板表面に形成された膜の厚さを測定する膜
厚測定方法に関するものである。
厚測定方法に関するものである。
従来、基板表面における薄膜の膜厚測定方法としては、
（ｉ）試料面に測定子先端を接触させ、高さの変化と走
査距離を拡大して測定する触針法、（ｉｉ）試料を膜面
に垂直または斜めに切断し、切断面を顕微鏡で拡大して
膜厚を求める顕微鏡拡大法、（ｉｉｉ ）試料面と光学
測定子面で形成された喫状空気間隙における光学的干渉
縞の間隔とずれから膜厚を求める多重反射法、（１ｖ）
試料に直線偏光を入射し、反則光として得られる楕円偏
光を解析することにより膜厚を求める楕円偏光法、等が
知られている。
（ｉ）試料面に測定子先端を接触させ、高さの変化と走
査距離を拡大して測定する触針法、（ｉｉ）試料を膜面
に垂直または斜めに切断し、切断面を顕微鏡で拡大して
膜厚を求める顕微鏡拡大法、（ｉｉｉ ）試料面と光学
測定子面で形成された喫状空気間隙における光学的干渉
縞の間隔とずれから膜厚を求める多重反射法、（１ｖ）
試料に直線偏光を入射し、反則光として得られる楕円偏
光を解析することにより膜厚を求める楕円偏光法、等が
知られている。
ところが、上記（ｉ）の触針法は、機械操作のみで測定
が可能であって簡単かつ迅速な方法ではあるが、測定対
象が平坦な試料に限定され、しかも針圧による試ｒｓｔ
の損傷は避けられないという問題を有する。また、上記
（ｉｉ）の顕微鏡拡大法においても試料の破壊は回避で
きない。次に、上記（ｉｉｉ ）の多重反射法は、非破
壊ではあるが、反射率を向上させるために一般に試料表
面に恨、アルミニウム等を藤着する必要があるので、こ
の蒸着の手間と蒸着された金属による測定誤差が問題と
なる。更に、上記（１ｖ）の楕円偏光法にネタいてば、
基板と膜との屈折率が近似する時には測定精度が低下す
るという問題が存在するばかりでなく、試料に高い平坦
性が要求されるという問題点を有している。
が可能であって簡単かつ迅速な方法ではあるが、測定対
象が平坦な試料に限定され、しかも針圧による試ｒｓｔ
の損傷は避けられないという問題を有する。また、上記
（ｉｉ）の顕微鏡拡大法においても試料の破壊は回避で
きない。次に、上記（ｉｉｉ ）の多重反射法は、非破
壊ではあるが、反射率を向上させるために一般に試料表
面に恨、アルミニウム等を藤着する必要があるので、こ
の蒸着の手間と蒸着された金属による測定誤差が問題と
なる。更に、上記（１ｖ）の楕円偏光法にネタいてば、
基板と膜との屈折率が近似する時には測定精度が低下す
るという問題が存在するばかりでなく、試料に高い平坦
性が要求されるという問題点を有している。
そこで、本発明は平坦な膜ばかりでなく、任意形状の基
板上に形成された任意形状の膜の厚さの測定が可能で、
且つ、試料の破壊を伴わない膜厚測定方法の提供を目的
とするものである。
板上に形成された任意形状の膜の厚さの測定が可能で、
且つ、試料の破壊を伴わない膜厚測定方法の提供を目的
とするものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕このため、本
発明は、基板表面に形成された膜の厚さを測定する膜厚
測定方法において、基板上の膜を通して測定される基板
からの光散乱強度と、表面に膜を有しない上記と同一の
基板の光散乱強度とを測定し、これら両強度の比と、上
記の膜に対する光の侵入距離を示す係数とにより、膜厚
を算出することにより、試料を破壊することなく、かつ
試料の形状に左右されることなく正確に膜厚を測定する
ことができるように構成したことを特徴とするものであ
る。
発明は、基板表面に形成された膜の厚さを測定する膜厚
測定方法において、基板上の膜を通して測定される基板
からの光散乱強度と、表面に膜を有しない上記と同一の
基板の光散乱強度とを測定し、これら両強度の比と、上
記の膜に対する光の侵入距離を示す係数とにより、膜厚
を算出することにより、試料を破壊することなく、かつ
試料の形状に左右されることなく正確に膜厚を測定する
ことができるように構成したことを特徴とするものであ
る。
本発明の一実施例を第１図（ａ）および（ｂ）に基づい
て説明すれば、以下の通りである。
て説明すれば、以下の通りである。
膜厚の測定にあたっては、例えばラマン散乱等の光散乱
を利用する。すなわち、先ず、薄膜を有しない基板に適
当な励起光源からレーザ光等を照射し、基板から散乱さ
れるラマン光の強度１５ｕｂｌ（第１図（ｂ））を適当
な検出器により測定する。次に、表面に薄膜を形成した
上記と同一の基板に薄膜を通してレーザ光を照射すると
、このレーザ光は薄膜層で吸収され、強度が減衰する。
を利用する。すなわち、先ず、薄膜を有しない基板に適
当な励起光源からレーザ光等を照射し、基板から散乱さ
れるラマン光の強度１５ｕｂｌ（第１図（ｂ））を適当
な検出器により測定する。次に、表面に薄膜を形成した
上記と同一の基板に薄膜を通してレーザ光を照射すると
、このレーザ光は薄膜層で吸収され、強度が減衰する。
ここで、薄膜層に対する照射レーザ光の侵入深さ、即ち
薄膜に対する光の侵入距離を示す係数をり、とする。減
衰しなからηす膜層を透過したレーザ光は基板に到達す
るが、この減衰したレーザ光により基板からラマン光が
散乱される。この基板からのラマン光は減衰しながら再
度薄膜層を透過して検出器に到達することになる。上記
基板からのラマン光は入射レーザ光とは僅かに異なった
波長を有する。基板からのラマン光のＦｊＪ Ｍ Ｎで
の侵入深さをＬ２、薄膜層を透過した基板からのラマン
光の強度をｌ５ｕｂｚ（第１図（ａ））とすると、薄膜
層の膜厚ｄは下式（１）で表される。
薄膜に対する光の侵入距離を示す係数をり、とする。減
衰しなからηす膜層を透過したレーザ光は基板に到達す
るが、この減衰したレーザ光により基板からラマン光が
散乱される。この基板からのラマン光は減衰しながら再
度薄膜層を透過して検出器に到達することになる。上記
基板からのラマン光は入射レーザ光とは僅かに異なった
波長を有する。基板からのラマン光のＦｊＪ Ｍ Ｎで
の侵入深さをＬ２、薄膜層を透過した基板からのラマン
光の強度をｌ５ｕｂｚ（第１図（ａ））とすると、薄膜
層の膜厚ｄは下式（１）で表される。
但し、ｊ２ｎは自然対数である。Ｌ、ζＬ２であるから
、（１）式はより簡単に、 と表される。
、（１）式はより簡単に、 と表される。
以下、具体的な膜厚の測定結果につき述べる。
実験では試料としてＳｉ基板上のＧａＡｓ膜を使用した
。このＳｉ基板のラマン散乱線をＧａＡｓ膜を通して測
定するため、顕微ラマン装置を用いた。励起光源は出力
１００ｍＷのＡｒ”イオンレーザで、波長は５１４．５
ｎｍを用い、後方散乱配置で測定した。レーザスポッ
ト径は１μｍφである。また、同一条件でＧａＡｓ膜を
有しないＳｉ基板のラマン散乱強度を測定した。
。このＳｉ基板のラマン散乱線をＧａＡｓ膜を通して測
定するため、顕微ラマン装置を用いた。励起光源は出力
１００ｍＷのＡｒ”イオンレーザで、波長は５１４．５
ｎｍを用い、後方散乱配置で測定した。レーザスポッ
ト径は１μｍφである。また、同一条件でＧａＡｓ膜を
有しないＳｉ基板のラマン散乱強度を測定した。
波長５１４．５ ｎ ｍのＡｒ＋イオンレーザのＧａＡ
ｓ膜への侵入深さは１１４ｎｍであるため、薄膜層の厚
さは２１０３人と算出された。この値は通常の膜厚計で
ある段差計で求めた２１１０人と極めて良い一致を示す
。なお、上記試料は段差計による測定結果との比較のた
めに平坦なものを使用したが、本発明の測定方法は原理
的にいかなる試料形状にも対応できることは言うまでも
ない。また、レーザスポット径は１μｍφであるので、
膜厚測定時の空間分解能は同程度の約１μｍである。
ｓ膜への侵入深さは１１４ｎｍであるため、薄膜層の厚
さは２１０３人と算出された。この値は通常の膜厚計で
ある段差計で求めた２１１０人と極めて良い一致を示す
。なお、上記試料は段差計による測定結果との比較のた
めに平坦なものを使用したが、本発明の測定方法は原理
的にいかなる試料形状にも対応できることは言うまでも
ない。また、レーザスポット径は１μｍφであるので、
膜厚測定時の空間分解能は同程度の約１μｍである。
本発明の膜厚測定方法は、以上のように、基板表面に形
成された膜の厚さを測定する膜厚測定方法において、基
板上の膜を通して測定される基板からの光散乱強度と、
表面に膜を有しない上記と同一の基板の光散乱強度とを
測定し、これら両強度の比と、上記の膜に対する光の侵
入距離を示す係数とにより、膜厚を算出するようにした
構成である。これにより、試料としての膜に１員傷を与
えることなく、任意形状の基板上に形成された任意形状
の膜の厚さを正確に測定することができるという効果を
奏する。
成された膜の厚さを測定する膜厚測定方法において、基
板上の膜を通して測定される基板からの光散乱強度と、
表面に膜を有しない上記と同一の基板の光散乱強度とを
測定し、これら両強度の比と、上記の膜に対する光の侵
入距離を示す係数とにより、膜厚を算出するようにした
構成である。これにより、試料としての膜に１員傷を与
えることなく、任意形状の基板上に形成された任意形状
の膜の厚さを正確に測定することができるという効果を
奏する。
第１図（ａ）は膜を有する基板のラマンスペクトルを示
すグラフ、第１図（ｂ）は膜を有しない基板のラマンス
ペクトルを示すグラフである。 第１図（ａ） 第１図（ｂ） ■
すグラフ、第１図（ｂ）は膜を有しない基板のラマンス
ペクトルを示すグラフである。 第１図（ａ） 第１図（ｂ） ■
Claims (1)
- １、基板表面に形成された膜の厚さを測定する膜厚測定
方法において、基板上の膜を通して測定される基板から
の光散乱強度と、表面に膜を有しない上記と同一の基板
の光散乱強度とを測定し、これら両強度の比と、上記の
膜に対する光の侵入距離を示す係数とにより、膜厚を算
出することを特徴とする膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3375387A JPS63200002A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3375387A JPS63200002A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 膜厚測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63200002A true JPS63200002A (ja) | 1988-08-18 |
Family
ID=12395186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3375387A Pending JPS63200002A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 膜厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63200002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009149951A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 製膜装置の膜厚調整方法 |
| JP2016061657A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 国立大学法人 新潟大学 | 絶縁材料のラマン散乱スペクトルを用いた２次元薄膜原子構造の積層数決定装置及び積層数決定方法 |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP3375387A patent/JPS63200002A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009149951A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 製膜装置の膜厚調整方法 |
| JP2016061657A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 国立大学法人 新潟大学 | 絶縁材料のラマン散乱スペクトルを用いた２次元薄膜原子構造の積層数決定装置及び積層数決定方法 |
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