JPS63238448A - 薄膜評価装置 - Google Patents

薄膜評価装置

Info

Publication number
JPS63238448A
JPS63238448A JP7144087A JP7144087A JPS63238448A JP S63238448 A JPS63238448 A JP S63238448A JP 7144087 A JP7144087 A JP 7144087A JP 7144087 A JP7144087 A JP 7144087A JP S63238448 A JPS63238448 A JP S63238448A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
needle
adhesion
pellicle
scar
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.)
Pending
Application number
JP7144087A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Okawa
章 大川
Seiichi Iwata
誠一 岩田
Hideo Sakai
秀男 坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7144087A priority Critical patent/JPS63238448A/ja
Publication of JPS63238448A publication Critical patent/JPS63238448A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜評価装置に関し、特に、各種薄膜の下地
に対する密着性の評価に適用して有効な技術に関するも
のである。
〔従来技術〕
従来1例えば半導体集積回路装置の製造に用いられる薄
膜の下地に対する密着性の良否は、外観検査工程におい
て薄膜のはがれやふくらみを目視検査することにより判
定していた。
一方、目視検査によらない薄膜の密着性の評価方法とし
ては、薄膜にダイヤモンド針を立て、針先に加わる荷重
と針による傷跡の顕微fi観察の結果とによって薄膜の
はがれの判定を行う方法が知られている(例えば、プロ
シーディングオブロイヤルソサエティー、A254.1
960年、第163頁から第176頁(Proceed
ing of Royal 5ocisty A254
゜1960、 pp、163−176))。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述の目視検査による薄膜の密着性の評
価方法は、作業者の熟練を要するばかりでなく、評価結
果の信頼性や能率が高くないという問題があった。また
、針先に加わる荷重と針による傷跡の顕微鏡l111!
?Nとによって薄膜のはがれの判定を行う前記方法は、
はがれの判定基準が確立されていないため、評価結果の
信頼性が高くなく実用性が低いという問題があった。
本発明の目的は、薄膜の密着性の評価結果の信頼性の向
上を図ることができる技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、薄膜の密着性の評価の作業能率の
向上を図ることができる技術を提供することにある。
°本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、針による傷跡及び薄膜のはがれ部を検出する
ための検出手段と、この検出手段の出力を処理するため
の処理手段とを具備し、この処理手段の出力に基づいて
前記薄膜の密着性を評価するようにしている。
〔作用〕
上記した手段によれば、検出手段と処理手段とにより、
薄膜の密着性の評価を自動的に行うことが可能になる。
これによって、薄膜の密着性の評価結果の信頼性の向上
及び密着性の評価の作業能率の向上を図ることができる
〔実施例〕
以下1本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する
なお、実施例を説明するための全図において。
同一機能を有するものには同一符号を付け、その繰り返
しの説明は省略する。
去1」ロー 第1図は5本発明の実施例■による薄膜評価装置の全体
構成を示す正面図である。
第1図に示すように、実施例■による薄膜評価装置にお
いては、支持台1の上に試料台2が設け′  られ、こ
の試料台2の上に、密着性を評価すべき薄膜3が形成さ
れた半導体ウェハ4が載せられている。前記試料台2の
下部にはパイプ5がはめ込まれている。このパイプ5の
下部には固定具6によって歯車7が固定され、モーター
8の軸の先端に固定されたピニオンギア9でこの歯車7
を回転させることにより、前記試料台2をパイプ5の回
りに回転させることができるようになっている。
前記試料台2には真空排気路2aが設けられている。そ
して、二〇真空排気路2aと、前記パイプ5と、このパ
イプ5に接続されている真空ホース11とを通じて真空
ポンプ(図示せず)で排気することにより、前記半導体
ウェハ4を前記試料台2に真空吸着することができるよ
うになっている。
符号12は例えばダイヤモンド針のような針であって、
この針12によって前記薄膜3に傷を付けることができ
るようになっている。この針12の先端部の形状は1例
えば半径10〜200μmの半球状とすることができ、
これによって薄膜3に付けられる傷のばらつきを少なく
してこの薄膜3の密着性の評価を再現性良く行うことが
できる。なお、この針12としては、例えばタングステ
ンのような硬度の高い金属やセラミックスから成る針を
用いてもよい。この針12は、この針12により前記薄
膜3に加えられる荷重を測定するための例えばロードセ
ル(図示せず)を内臓する荷重検出器13に取り付けら
れている。この荷重検出器13は1例えばさお秤14に
固定され、おもり15をこのさお秤14上で移動させる
ことにより、針12により前記薄膜3に加わる荷重を変
化させることができるようになっている。なお、このさ
お秤14の一端は、前記支持台1に固定された支柱16
により回転可能に支持されている。また、符号17は光
学顕微鏡であって、この光学顕微鏡17によって前記薄
膜3を観察することができるようになっている。この光
学顕微鏡17は、支持棒18により支持されている。こ
の支持棒18は、所定の駆動機構を内臓する駆動部19
によリ、その軸方向並びに前記支持台1に固定された支
柱20の軸方向及びその軸の回りに回転可能となってい
る。これによって、前記光学顕微鏡17を前記薄膜3の
所望の位置に移動させることができるようになっている
前記光学顕微鏡17には、例えばCCD (電荷結合素
子)のようなイメージセンサ21が取り付られており、
このイメージセンサ21による検出出力に基づいて所定
の画像処理装置(図示せず)により画像処理を行うこと
ができるようになっている。
そして、この画像処理の結果と前記荷重検出器13によ
り検出された荷重とに基づいて1例えばコンピュータに
より後述のようにして薄膜3の密着性の評価を行うこと
ができるようになっている。
次に、上述のように構成された実施例■による薄膜評価
装置を用いて薄膜の密着性の評価を行う方法について説
明する。
第1図に示すように、まず密着性の評価を行うべき部分
の薄膜3に針12を立てる。この際にこの針12により
薄膜3に加える加重は、この薄膜3の材料に応じて選ぶ
。次に、この状態でモーター8により試料台2をその中
心の回りに所定角度だけ回転させる。この結果、前記針
11に対して薄膜3が所定距離動くことにより、第2図
に示すように、この針12により薄膜3に傷が付いて傷
跡22及びはがれ部23が形成される。この場合、前記
試料台2の回転速度は、針12に対する薄膜3の移動速
度が例えば0.1〜10aII/sとなるように選ぶ0
次に、前記光学顕微鏡17を前記傷跡22及びはがれ部
23に移動させてこれらの拡大像をイメージセンサ21
により電気信号に変換する。このイメージセンサ21の
出力は画像処理装置により処理され、この画像処理の結
果、前記傷跡22及びはがれ部23の面積A、Bやそれ
らの長さ、幅等が検出される。これらの面積A、B、長
さ、幅等と前記荷重検出器13により検出された荷重と
を用いてコンピュータにより計算を行い、例えば比B/
Aを求める。この比B/Aは薄膜3の密着性を示す指標
となるので、上述のようにして求めた比B/Aを例えば
標準試料について求めた比B/Aと比較することにより
、薄膜3の密着性を評価することができる。これによっ
て、例えばはがれが生じない正常な薄膜3の比B/Aと
上述のようにして求めた比B/Aとの比較により、薄膜
3の密着性の良否を判定することができる。しかも、上
述の密着性の評価は自動的に行われるので、その評価結
果の信頼性及び評価の作業能率を従来に比べて著しく向
上させることができる。
なお、例えば第3図に示すように、傷跡22及びはがれ
部23の長さC,Dを検出して例えば比D/Cを求め、
この比D/Cを密着性を示す指標として用いて薄膜3の
密着性を評価するようにしてもよい。また、この比D/
Cと前記比B/Aとから総合的に薄膜3の密着性を評価
するようにしてもよい。さらに、前記はがれ部23の長
さの最大値を密着性の指標として薄膜3の密着性を評価
するようにしてもよい。さらにまた、針12に加える荷
重が小さい場合には薄膜3のはがれは生じないが。
この薄膜3のはがれが生じ始める時の荷重(臨界荷重)
を密着性の指標として薄膜3の密着性を評価することも
可能である。この場合、前記臨界荷重が小さいほど、密
着性が弱く、はがれやすい薄膜3であると判定すること
ができる。
この実施例Iによる薄膜評価装置によれば、WSi、、
W、TiN、 Al、多結晶シリコン等の各種の薄膜3
の密着性を評価することができる。
犬皇里工 第4図は1本発明の実施例■による薄膜評価装置の要部
を示す正面図である。
第4図に示すように、実施例Hによる薄膜評価装置は、
針12に荷重を加えるための装置として。
例えば電動や空気圧、油圧等により荷重を加えることの
できるアクチュエーター24が用いられていることを除
いて、実施例Iによる薄膜評価装置と実質的に同様な構
成を有している。
この実施例■による薄膜評価装置によっても、実施例■
による薄膜評価装置と同様に、薄膜3の密着性を高い信
頼性及び能率で評価することができる。
ヌ】11町 第5図は、本発明の実施例■による薄膜評価装置の要部
を示す断面図である。
第5図に示すように、実施例■による薄膜評価装置は、
走査型電子顕微鏡25の内部に組み込まれている。ここ
で、符号26は電子ビームを半導体ウェハ4上に収束さ
せるための対物レンズであり、符号27は、電子ビーム
により試料表面から生じる二次電子を検出するための二
次電子検出器である。
この二次電子検出器27は、実施例■におけるイメージ
センサ21と同様な役割を果たし、実施例■におけると
同様にその出力は画像処理装置により処理され、この画
像処理の結果と荷重検出器13により検出された荷重と
により薄膜3の密着性が評価されるようになっている。
なお、符号28は針12に荷重を加えるための棒であっ
て、この捧28の一端は支柱16に対して回転可能にな
っている。
この実施例■による薄膜評価装置に−より薄膜3の密着
性の評価を行う場合には、例えばXYテーブルのような
試料台2上に載せられた半導体ウェハ4上の薄膜3に針
12を立て、この状態で試料台2を水平移動させること
により薄膜3に傷を付ける。これによって、第2図及び
第3図に示すと同様に、薄膜3にはがれが生じて下地が
部分的に露出するので、このはがれ部の形状が電子顕微
鏡像として検出される。従って、この電子顕微鏡像を画
像処理することにより、針12による傷跡及びはがれ部
の面積、長さ、幅等を求めることができるので、実施例
Iと同様に、薄膜3の密着性を高い信頼性及び能率で評
価することができる。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが1
本発明は、前記実施例呻限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
例えば、実施例■において、走査型電子顕微鏡25の代
わりに、超音波顕微鏡、X線マイクロヲローブ分析(X
MA)装置、オージェ電子顕微鏡等の微小部分を拡大し
て電気信号に変換することのできる装置を用いてもよい
。また、上述の実施例■、■による薄膜評価装置と例え
ばシート抵抗測定装置とを組み合わせることもできる。
なお、例えば第6図に示すように、薄膜3に針により多
数の傷を付け、これらの傷に粘着テープ28を貼り付け
て剥がすことにより、薄膜3の下地に対する密着性の度
合に応じて第7図に示すように粘着テープ28にこの薄
膜3の剥離片29が付着するので、この付着量を定量す
ることにより密着性の評価を行うこともできる。この場
合、付着量が多いほど密着性が低いと言える。前記剥離
片の定量は、粘着テープ28に付着した剥離片29の光
学像を画像処理してその輪郭から面積を求めることによ
り行うことができる。また、この剥離片の定量は、蛍光
X線分析装置、オージェ電子分光装置(AES)、二次
イオン質量分析装置(IMA、SIMS)、X線励起光
電子分析装置(ESCA、xps)等の原子分析装置に
よる分析により行ってもよい。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
すなわち、薄膜の密着性の評価結果の信頼性の向上及び
密着性の評価の作業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例Iによる薄膜評価装置の全体
構成を示す正面図。 第2図は、第1図に示す薄膜評価装置による薄膜の密着
性の評価方法を説明するための斜視図、第3図は、第1
図に示す薄膜評価装置による薄膜の密着性の評価方法を
説明するための平面図、第4図は、本発明の実施例Hに
よる薄膜評価装置の要部を示す正面図、 第5図は1本発明の実施例■による薄膜評価装置の要部
を示す断面図、 第6図は、粘着テープにより薄膜を剥離させることによ
る薄膜の密着性の評価方法を説明するための斜視図、 第7図は、剥離片が付着した粘着テープを示す斜視図で
ある。 図中、2・・・試料台、3・・・薄膜、4・・・半導体
装置ハ、12・・・針、13・・・荷重検出器、17・
・・光学顕微鏡。 21・・・イメージセンサ、22・・・傷跡、23・・
・はがれ部、24・・・アクチュエーター、25・・・
走査型電子顕微鏡。 27・・・二次電子検出器である。 第  2  図 第  3  図 第  4  図 第  5vA 第  6  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、薄膜に針で傷を付けることによりその密着性を評価
    するようにした薄膜評価装置であって、前記針による傷
    跡及び前記薄膜のはがれ部を検出するための検出手段と
    、この検出手段の出力を処理するための処理手段とを具
    備し、この処理手段の出力に基づいて前記薄膜の密着性
    を評価するようにしたことを特徴とする薄膜評価装置。 2、前記検出手段がイメージセンサであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の薄膜評価装置。 3、前記処理手段が画像処理装置であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の薄膜評価装置
    。 4、前記針に加わる荷重の検出用の荷重検出器を有する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項のいず
    れか一項記載の薄膜評価装置。
JP7144087A 1987-03-27 1987-03-27 薄膜評価装置 Pending JPS63238448A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7144087A JPS63238448A (ja) 1987-03-27 1987-03-27 薄膜評価装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7144087A JPS63238448A (ja) 1987-03-27 1987-03-27 薄膜評価装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63238448A true JPS63238448A (ja) 1988-10-04

Family

ID=13460601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7144087A Pending JPS63238448A (ja) 1987-03-27 1987-03-27 薄膜評価装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63238448A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0475952U (ja) * 1990-11-16 1992-07-02
JPH07325029A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Nec Corp 薄膜物性評価装置
JP2019086494A (ja) * 2017-11-10 2019-06-06 Jfeスチール株式会社 荷重設定装置、スクラッチ装置、荷重設定方法及びスクラッチ方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0475952U (ja) * 1990-11-16 1992-07-02
JPH07325029A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Nec Corp 薄膜物性評価装置
JP2019086494A (ja) * 2017-11-10 2019-06-06 Jfeスチール株式会社 荷重設定装置、スクラッチ装置、荷重設定方法及びスクラッチ方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3853467A (en) Method and apparatus for immunological detection of biological particles
US7538322B2 (en) Method of fabricating sample membranes for transmission electron microscopy analysis
US6255127B1 (en) Analyzing method and apparatus for minute foreign substances, and manufacturing methods for manufacturing semiconductor device and liquid crystal display device using the same
EP2378273A3 (en) System and method for double sided optical inspection of thin film disks or wafers
US7719673B2 (en) Defect inspecting device for sample surface and defect detection method therefor
KR20040039372A (ko) 결함 검사 장치
JP2013101123A (ja) サンプル抽出および取り扱いのための方法および装置
JP3834605B2 (ja) 荷電粒子放出検出による材料評価方法および装置
US20020071115A1 (en) Surface cleaning and particle counting
JP2006023282A (ja) 部材の密着性評価方法及び密着性評価装置
US7623228B1 (en) Front face and edge inspection
JPH1048145A (ja) 微小異物検出方法及びその検出装置
JPS63238448A (ja) 薄膜評価装置
JP2004022318A (ja) 透過型電子顕微鏡装置および試料解析方法
Montgomery et al. Large area, high resolution analysis of surface roughness of semiconductors using interference microscopy
JP2613513B2 (ja) 蛍光x線の分析方法
JPS6038827A (ja) 自動異物検査装置の感度校正方法
TWI423381B (zh) 輔助載台與輔助載台之使用方法
JPH10239242A (ja) サンプルの平滑面を検査するための装置と方法
JPH0964133A (ja) 半導体基板内部のCu濃度の検出方法
JPH10302703A (ja) 倍率、傾斜角測定法
JPH1038815A (ja) 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
JP2003142563A5 (ja)
JPH08338819A (ja) X線分析方法およびx線分析装置
JPH10332560A (ja) 薄膜付着強度評価装置及び方法