JPH01109735A - 配線層の検査方法 - Google Patents
配線層の検査方法Info
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- JPH01109735A JPH01109735A JP26711487A JP26711487A JPH01109735A JP H01109735 A JPH01109735 A JP H01109735A JP 26711487 A JP26711487 A JP 26711487A JP 26711487 A JP26711487 A JP 26711487A JP H01109735 A JPH01109735 A JP H01109735A
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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】
〔概要〕
半導体基板上に形成された配線層の被覆状態を検査する
方法に関する。
方法に関する。
迅速に、金属配線層の被覆状態の良否を判定し。
不良基板を除去するか、または再処理することを目的と
し。
し。
半導体基板上に配線層を形成後、該基板の裏面より波長
１．３〜６μｍの赤外光を含む光を照射し。
１．３〜６μｍの赤外光を含む光を照射し。
該基板を透過する光を赤外検出器で検出し、透過光によ
り該配線層の被覆状態を検査するように構成する。
り該配線層の被覆状態を検査するように構成する。
本発明は半導体基板上に形成された配線層の被覆状態を
検査する方法に関する。
検査する方法に関する。
第３図はコンタクトホールの段差被覆を説明する基板断
面図である。
面図である。
図において、ｌはＳｉ基板、２はフィールドＳｉＯ□層
、３はゲートＳｉＯ□層、４はゲートポリＳｉ層、５は
ＰＳＧ層間絶縁層３６はコンタクトホール、７はＡＩ配
線層である。
、３はゲートＳｉＯ□層、４はゲートポリＳｉ層、５は
ＰＳＧ層間絶縁層３６はコンタクトホール、７はＡＩ配
線層である。
第４図は配線交、差部の段差被覆を説明する基板断面図
である。
である。
図において、１はＳｉ基板、７は下層ＡＩ配線層。
８はＰＳＧ層間絶縁層、９は上層ＡＩ配線層である。
集積回路のウェハプロセスにおいて、第３図に示される
ように電極引き出し用コンタクトホール６上（Ａ部）や
、第４図のように２本の配線７゜９が絶縁層を介して交
差する部分（Ｂ部）で、配線層の被覆が薄くなり、甚だ
しい場合は断線を生ずることがある。
ように電極引き出し用コンタクトホール６上（Ａ部）や
、第４図のように２本の配線７゜９が絶縁層を介して交
差する部分（Ｂ部）で、配線層の被覆が薄くなり、甚だ
しい場合は断線を生ずることがある。
このような段差被覆を改善する方法として、眉間絶縁層
に燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）を用い、これをリフローする
方法が用いられている。
に燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）を用い、これをリフローする
方法が用いられている。
この方法はＰＳＧを基板上に堆積し、第３図の場合はコ
ンタクトホールの窓開けをした後、 １０５０℃以上に
加熱すると、 ＰＳＧは流動し、コンタクトホールの急
峻な段差をなだらかにする。
ンタクトホールの窓開けをした後、 １０５０℃以上に
加熱すると、 ＰＳＧは流動し、コンタクトホールの急
峻な段差をなだらかにする。
しかし、この方法ではデバイスの微細化が進んで、コン
タクトホールの直径が０．５μｍ程度になると、流動に
より孔が塞がってしまうという問題がある。
タクトホールの直径が０．５μｍ程度になると、流動に
より孔が塞がってしまうという問題がある。
また、微細化に伴ってプロセスの低温化が必要になり、
１ｏｓｏ℃以上に加熱ができなくなってきている。
１ｏｓｏ℃以上に加熱ができなくなってきている。
さらに第４図の場合は下層配線がＡＩであるため。
上層配線の段差被覆改善のためのＰＳＧのリフローは困
難である。これはＡＩは５００℃程度でＰＳＧ 、或い
は５ｉＯ１と激しく反応して、下層配線に障害を生ずる
ためである。
難である。これはＡＩは５００℃程度でＰＳＧ 、或い
は５ｉＯ１と激しく反応して、下層配線に障害を生ずる
ためである。
一方、リフロー温度を下げるため、Ｐｂを含ませたＳｉ
Ｏ□や、燐濃度を増やしたＰＳＧが用いられることもあ
るが、これらのものは吸湿性が増し、集積回路の特性を
劣化させる原因になる。
Ｏ□や、燐濃度を増やしたＰＳＧが用いられることもあ
るが、これらのものは吸湿性が増し、集積回路の特性を
劣化させる原因になる。
また１段差被覆の改善に、エツチングにより段差に丸み
を持たせる方法がある。しかし、その制御は非常に不安
定なものである。
を持たせる方法がある。しかし、その制御は非常に不安
定なものである。
しかしながら１以上述べた種々の段差被覆改善方法は、
すべての製造ロフトにわたって完全無欠にすることは極
めて困難である。
すべての製造ロフトにわたって完全無欠にすることは極
めて困難である。
そこで１本発明は、金属配線層を基板上に堆積直後に９
段差被覆の不良個所を検出し、エツチングや堆積のプロ
セスを再度行って不良基板を修正するか、或いは不良基
板に対して後工程が行われる損失を避けることを目的と
する。
段差被覆の不良個所を検出し、エツチングや堆積のプロ
セスを再度行って不良基板を修正するか、或いは不良基
板に対して後工程が行われる損失を避けることを目的と
する。
上記問題点の解決は、半導体基板上に配線層を形成後、
該基板の裏面より波長１．３〜６μｍの赤外光を含む光
を照射し、該基板を透過する光を赤外検出器で検出し、
透過光により該配線層の被覆状態を検査する方法により
達成される。
該基板の裏面より波長１．３〜６μｍの赤外光を含む光
を照射し、該基板を透過する光を赤外検出器で検出し、
透過光により該配線層の被覆状態を検査する方法により
達成される。
第１図は本発明を説明する半導体基板の断面図である。
図において、１はＳｔ基板、２はフィールド５ｉ（ｈ層
、３はゲートＳｉＯ□層、４はゲートポリＳｉ層、５は
ＰＳＧ層間絶縁層、６はコンタクトホール、７は＾ｌ配
線層である。
、３はゲートＳｉＯ□層、４はゲートポリＳｉ層、５は
ＰＳＧ層間絶縁層、６はコンタクトホール、７は＾ｌ配
線層である。
本発明は、＾１配線層７を基板の表面側全面に堆積後、
その配線層のパターニング前にＳｔ基板ｌの裏面より赤
外光（ＩＲ）を照射し、矢印で示される漏洩赤外光を検
出して断線の有無を判定するものである。
その配線層のパターニング前にＳｔ基板ｌの裏面より赤
外光（ＩＲ）を照射し、矢印で示される漏洩赤外光を検
出して断線の有無を判定するものである。
ここで、赤外光は波長１．３〜６μｍを含むものを用い
ると、 Ｓｔ、 Ｓｉｎｇ、 ＰＳＧ等はこの波長範囲
の赤外光はよく透過し、＾ｌはどの波長の赤外光も透過
しない。
ると、 Ｓｔ、 Ｓｉｎｇ、 ＰＳＧ等はこの波長範囲
の赤外光はよく透過し、＾ｌはどの波長の赤外光も透過
しない。
一般に、半導体装置は配線金属以外は単結晶および多結
晶Ｓｉと、 ＣＶＤ−ＰＳＧや、 ＣＣＶＤ−５ｉｎや
、熱酸化ＳｉＯ２のような主成分がＳｉｎｇからなる膜
よりなっている。
晶Ｓｉと、 ＣＶＤ−ＰＳＧや、 ＣＣＶＤ−５ｉｎや
、熱酸化ＳｉＯ２のような主成分がＳｉｎｇからなる膜
よりなっている。
これに対して、Ｓｉの透過率は波長が１．３μｍ付近で
大きく変化し１．３μｍ以上で増加し、一方ＳｉＯ□の
透過率は６μｍ以上で大きく減少する。
大きく変化し１．３μｍ以上で増加し、一方ＳｉＯ□の
透過率は６μｍ以上で大きく減少する。
透過率を測定した一例をあげると１次のようである。
波長（μｍ） １ １．５〜４ １０透過率
Ｓｉ ０．２ ９９ ７０（％） ５
ｉＯｚ ９０ ９０ ３ＰＳＧ
９０ ９０ ３ＡＩ Ｏ，００，
００，０ 但し、膜厚は、 Ｓｔ ： ３００ 、５ｉＯｔ ：
７０． ＰＳＧ：３００゜Ａｔ ： １ μｍ である
。
Ｓｉ ０．２ ９９ ７０（％） ５
ｉＯｚ ９０ ９０ ３ＰＳＧ
９０ ９０ ３ＡＩ Ｏ，００，
００，０ 但し、膜厚は、 Ｓｔ ： ３００ 、５ｉＯｔ ：
７０． ＰＳＧ：３００゜Ａｔ ： １ μｍ である
。
上表より、 Ｓｔの厚さが３００μｍ、 ５ｔ（ｈの厚
さが高々１０μｍの半導体装置であれば、波長１．５〜
４μｍの赤外光は金属膜がなければ９０％以上が透過し
、 １μｍのＡｔ膜があると透過率はｏ、０％となるこ
とが分かる。
さが高々１０μｍの半導体装置であれば、波長１．５〜
４μｍの赤外光は金属膜がなければ９０％以上が透過し
、 １μｍのＡｔ膜があると透過率はｏ、０％となるこ
とが分かる。
上記の測定結果は、１．５〜４μｍの波長範囲で行った
が、上述の理由により１．３〜６μｍの波長範囲でも時
開等に近い効果がある。
が、上述の理由により１．３〜６μｍの波長範囲でも時
開等に近い効果がある。
第２図は本発明の一実施例を説明する装置の構成図であ
る。
る。
７ 図において、ランプハウス１１より出た赤外光はミ
ラー１２で反射して半導体基板１３の裏面に入射される
。
ラー１２で反射して半導体基板１３の裏面に入射される
。
半導体基板１３を透過した光は結像レンズ１４により結
像面１５上に結像され、結像面１５に置かれた赤外検出
器１６により検出されアンプ１７で増幅して出力される
。
像面１５上に結像され、結像面１５に置かれた赤外検出
器１６により検出されアンプ１７で増幅して出力される
。
また１図示していないが基板１３と結像レンズ１４の間
にチョッパをおいて、赤外検出器１６の出力を交流増幅
することもできる。
にチョッパをおいて、赤外検出器１６の出力を交流増幅
することもできる。
この場合、基板表面全域を結像レンズ１４で縮小して赤
外検出器１６の感光板上に結像させる。
外検出器１６の感光板上に結像させる。
ランプハウス１１より出る赤外光は１．３〜６μｍの波
長範囲内の特定の波長の単色光であってもよく、またこ
の範囲内の複数の単色光であってもよい。さらに、この
範囲内の光取外の赤外、可視。
長範囲内の特定の波長の単色光であってもよく、またこ
の範囲内の複数の単色光であってもよい。さらに、この
範囲内の光取外の赤外、可視。
紫外光が含まれていても、これらの光は金属膜を透過で
きないので９本発明を実施する上で障害となることはな
い。
きないので９本発明を実施する上で障害となることはな
い。
ランプハウス１１は１例えば沃素（Ｉ）を封入したタン
グステンランプを用いる。この場合の発光スペクトルは
、波長が０．２μｍ以上になると立ち上がり１μｍ近傍
でピークになり、波長の増加ととに漸減する連続スペク
トルである。
グステンランプを用いる。この場合の発光スペクトルは
、波長が０．２μｍ以上になると立ち上がり１μｍ近傍
でピークになり、波長の増加ととに漸減する連続スペク
トルである。
赤外検出器１６は、 ＨｇＣｄＴｅ系の化合物半導体を
用いた光起電力素子、またはｐｂｓ薄膜をガラス基板に
被着した光伝導素子を用いる。
用いた光起電力素子、またはｐｂｓ薄膜をガラス基板に
被着した光伝導素子を用いる。
いま、赤外検出器１６の素子を１個使用した場合は、＾
ｌ膜のカバレージの悪い場所の数、あるいは悪さの程度
に応じてアンプ１７の出力電圧がアナログに変化する。
ｌ膜のカバレージの悪い場所の数、あるいは悪さの程度
に応じてアンプ１７の出力電圧がアナログに変化する。
一方、赤外検出器１６の素子を多数アレイ状に並べたも
のを用いれば、結像面１５には基板１３の像が得られる
ので、アンプ１７の出力をコンピュータ処理して基板１
３のどの場所がカバレージ不良であるかをマツプ化する
こともできる。
のを用いれば、結像面１５には基板１３の像が得られる
ので、アンプ１７の出力をコンピュータ処理して基板１
３のどの場所がカバレージ不良であるかをマツプ化する
こともできる。
以上詳細に説明したように本発明によれば、迅速に、金
属配線層の被覆状態の良否を判定することができる。
属配線層の被覆状態の良否を判定することができる。
従って、不良基板を除去することにより、後工程を行う
ことによる損失を除き、または不良基板を再処理するこ
とにより良品基板に変えることができる。
ことによる損失を除き、または不良基板を再処理するこ
とにより良品基板に変えることができる。
第１図は本発明を説明する半導体基板の断面図。
第２図は本発明の一実施例を説明する装置の構成図。
第３図はコンタクトホールの段差被覆を説明する基板断
面図。 第４図は配線交差部の段差被覆を説明する基板断面図で
ある。 図において。 １はＳｉ基板。 ２はフィールドＳｉＯ□層。 ３はゲートＳｉｎ、層。 ４はゲートポリＳｉ層。 ５はＰＳＧ層間絶縁層。 ６はコンタクトホール。 ７はＡＩ配線層。 １１はランプハウス。 １２はミラー。 １３は半導体基板。 １４は結像レンズ。 １５は結像面。 １６は赤外検出器。 矛２Ｍ
面図。 第４図は配線交差部の段差被覆を説明する基板断面図で
ある。 図において。 １はＳｉ基板。 ２はフィールドＳｉＯ□層。 ３はゲートＳｉｎ、層。 ４はゲートポリＳｉ層。 ５はＰＳＧ層間絶縁層。 ６はコンタクトホール。 ７はＡＩ配線層。 １１はランプハウス。 １２はミラー。 １３は半導体基板。 １４は結像レンズ。 １５は結像面。 １６は赤外検出器。 矛２Ｍ
Claims (1)
- 半導体基板上に配線層を形成後、該基板の裏面より波
長１．３〜６μｍの赤外光を含む光を照射し、該基板を
透過する光を赤外検出器で検出し、透過光により該配線
層の被覆状態を検査することを特徴とする配線層の検査
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26711487A JPH0687478B2 (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 配線層の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26711487A JPH0687478B2 (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 配線層の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01109735A true JPH01109735A (ja) | 1989-04-26 |
| JPH0687478B2 JPH0687478B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17440258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26711487A Expired - Lifetime JPH0687478B2 (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 配線層の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687478B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0653626A1 (en) * | 1993-11-16 | 1995-05-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor device inspection system |
| EP0635883A3 (en) * | 1993-07-19 | 1995-09-20 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor inspection system. |
| US6002792A (en) * | 1993-11-16 | 1999-12-14 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor device inspection system |
| JP2002083265A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-22 | Nidek Co Ltd | 半導体ウエハ用文字認識装置及び文字認識用光学ユニット |
-
1987
- 1987-10-22 JP JP26711487A patent/JPH0687478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0635883A3 (en) * | 1993-07-19 | 1995-09-20 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor inspection system. |
| US5532607A (en) * | 1993-07-19 | 1996-07-02 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor device inspection system involving superimposition of image data for detecting flaws in the semiconductor device |
| EP0653626A1 (en) * | 1993-11-16 | 1995-05-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor device inspection system |
| US6002792A (en) * | 1993-11-16 | 1999-12-14 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor device inspection system |
| JP2002083265A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-22 | Nidek Co Ltd | 半導体ウエハ用文字認識装置及び文字認識用光学ユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0687478B2 (ja) | 1994-11-02 |
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Legal Events
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