JPH02199830A - Ｓｅｍ波型を利用するマスキング及びエッチング工程の安定性確認方法 - Google Patents
Ｓｅｍ波型を利用するマスキング及びエッチング工程の安定性確認方法Info
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- JPH02199830A JPH02199830A JP1297237A JP29723789A JPH02199830A JP H02199830 A JPH02199830 A JP H02199830A JP 1297237 A JP1297237 A JP 1297237A JP 29723789 A JP29723789 A JP 29723789A JP H02199830 A JPH02199830 A JP H02199830A
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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】
確める測定方法に関し、特にＳＥＮ装備の電子線をシリ
コンウェーＨの薄膜に走査し微細パターン表面からの２
次電子放出による波型を分析することにより、シリコン
ウェーＨの損傷なした半導体工程のＳＥＭ波型を利用す
るマスキング及びエツチング工程の安定性Ｎ認方法に関
する。
コンウェーＨの薄膜に走査し微細パターン表面からの２
次電子放出による波型を分析することにより、シリコン
ウェーＨの損傷なした半導体工程のＳＥＭ波型を利用す
るマスキング及びエツチング工程の安定性Ｎ認方法に関
する。
除去及び残存を確める方法と薄ＰＩＡ’Ｊの形成と除去
進行状態を確認する方法があったが、該当薄膜等を工程
過程で採取し破れた断面を拡大検査することではじめて
可能であった。しかし従来の方法に依れば、工程過程の
時間遅延と半導体素子の消耗に依る経済性が低下し正し
い制御が困難に於いて、工程中の薄膜をその状態で破損
せずにＳＥＸ装備を使用し電子線を走査し、微細パター
ンの表面で生ずる２次電子放出に依る波型を分析するこ
とにより、工程時間の節約及び正確性とウェーＨの消耗
を防ぎ効率と経済性を高めながらマスキング及びエツチ
ング工程の安定性検認方法を提供することにその目的を
有する。
進行状態を確認する方法があったが、該当薄膜等を工程
過程で採取し破れた断面を拡大検査することではじめて
可能であった。しかし従来の方法に依れば、工程過程の
時間遅延と半導体素子の消耗に依る経済性が低下し正し
い制御が困難に於いて、工程中の薄膜をその状態で破損
せずにＳＥＸ装備を使用し電子線を走査し、微細パター
ンの表面で生ずる２次電子放出に依る波型を分析するこ
とにより、工程時間の節約及び正確性とウェーＨの消耗
を防ぎ効率と経済性を高めながらマスキング及びエツチ
ング工程の安定性検認方法を提供することにその目的を
有する。
本発明に依る半導体素子のマスキング及びエツチング工
程の安定性確認方法において、 工程状態を確認すべく対象試料上にＳＥＭの電子線、即
ち、１次電子を走査させ、発生するチャージアップ部分
を含む２次電子の波型を測定し、 上記チャージアップ部分を平坦化させ得るａ１１次電子
の走査を段階的に減じて放出される上記２次電子波型を
測定し、上記最初に走査された１次電子により測定され
た２次電子の波型と、上記１次電子の走査数を段階的に
減し測定された２次電子の波型で始作頭域、底部領域及
び終了領域各々の波型間の変化分の差を測定し。
程の安定性確認方法において、 工程状態を確認すべく対象試料上にＳＥＭの電子線、即
ち、１次電子を走査させ、発生するチャージアップ部分
を含む２次電子の波型を測定し、 上記チャージアップ部分を平坦化させ得るａ１１次電子
の走査を段階的に減じて放出される上記２次電子波型を
測定し、上記最初に走査された１次電子により測定され
た２次電子の波型と、上記１次電子の走査数を段階的に
減し測定された２次電子の波型で始作頭域、底部領域及
び終了領域各々の波型間の変化分の差を測定し。
島
試料土の異物質の有否を検出するＳＥＭの波型を利用す
るマスキング及びエツチング工程の安定性確認方法を特
徴と成す。
るマスキング及びエツチング工程の安定性確認方法を特
徴と成す。
以下、本発明３添付する図面と参考にし詳細に説明をす
ると次の如くである。
ると次の如くである。
第１図は、ＳＥＭ装備を使用し薄膜を測定した波型の各
部分状態説明図で、大きくは始作領域と底部領域および
終了領域に区分されることが′できるが、２つのピーク
の間に１つの底部領域が存する。接続ポール（Ｃｏｎｔ
ａｃｔ Ｈｏ１ｅ）を検査する場合波型の底部領域は接
続ホールの底部領域に該当することになるが、該底部領
域は比較的多くの１次電子が走査される際、図示される
如く試料で２次電子が発生されることに成るが、このご
とき２次電子はチャージアップ（Ｃｈａｒｇｅ Ｕｐ）
といわれる現象により常に上昇する推移を表すようにな
る。
部分状態説明図で、大きくは始作領域と底部領域および
終了領域に区分されることが′できるが、２つのピーク
の間に１つの底部領域が存する。接続ポール（Ｃｏｎｔ
ａｃｔ Ｈｏ１ｅ）を検査する場合波型の底部領域は接
続ホールの底部領域に該当することになるが、該底部領
域は比較的多くの１次電子が走査される際、図示される
如く試料で２次電子が発生されることに成るが、このご
とき２次電子はチャージアップ（Ｃｈａｒｇｅ Ｕｐ）
といわれる現象により常に上昇する推移を表すようにな
る。
上記説明の如（ＳＥＸ装備を利用し測定された実際の波
型図に於いては底部領域で一般的に観測された波型のチ
ャージアップ現象をみることができ、２次電子が不足な
場所には陥没の地域が現わされていることが判る。した
がって本発明では試料に到る１次電子の数を徐々に減し
底部領域チャージアップ現象を減した後、減少された１
次電子に依り底部領域を均一化させた後にも底部領域が
上昇推勢になればｔ！続ホールの底部領域に異物質が存
在することを確めることが出来る様に応用されたもので
ある。
型図に於いては底部領域で一般的に観測された波型のチ
ャージアップ現象をみることができ、２次電子が不足な
場所には陥没の地域が現わされていることが判る。した
がって本発明では試料に到る１次電子の数を徐々に減し
底部領域チャージアップ現象を減した後、減少された１
次電子に依り底部領域を均一化させた後にも底部領域が
上昇推勢になればｔ！続ホールの底部領域に異物質が存
在することを確めることが出来る様に応用されたもので
ある。
即ち、２Ａ、２Ｂ及び２Ｃ図はＳＥＮ装備を利用し試料
に判る１次電子の数を段階的に減して測定される２次電
子の波型を表したのである。即ち、第２Ａ図に於いては
１次電子の数を５ＸＩＯ”″（Ａ）にした状態で、第２
Ｂ図は１次電子の数を１．８ｘｌＯ（Ａ）にした状態、
且つ第２Ｃ図は１次電子の数を０．８Ｘ １０””（Ａ
）にした状態を図示したものである。第２Ａ図は底部領
域に高くチャージアップされた波型、第２Ｂ図は底部領
域に低くチャージアップされた波型、第２Ｃ図は底部領
域にほぼ平坦なる波型の現われを認められるが、上記の
第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図は異物質の無い試料波
型を察し接続ホール等の底部領域の状態を現わしたもの
である。
に判る１次電子の数を段階的に減して測定される２次電
子の波型を表したのである。即ち、第２Ａ図に於いては
１次電子の数を５ＸＩＯ”″（Ａ）にした状態で、第２
Ｂ図は１次電子の数を１．８ｘｌＯ（Ａ）にした状態、
且つ第２Ｃ図は１次電子の数を０．８Ｘ １０””（Ａ
）にした状態を図示したものである。第２Ａ図は底部領
域に高くチャージアップされた波型、第２Ｂ図は底部領
域に低くチャージアップされた波型、第２Ｃ図は底部領
域にほぼ平坦なる波型の現われを認められるが、上記の
第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図は異物質の無い試料波
型を察し接続ホール等の底部領域の状態を現わしたもの
である。
上記方法で知り得る如く、もし測定をなそうとする薄膜
等の底部領域に異物質が存在する場合にはＳＥＸ測定技
術に依り一般的に現われるチャージアップ現象を徐々に
滅するために１次電子の数を減しても底部領域の波型が
上昇されるようになる。因って測定しようとする１Ｍの
底部領域に異物質が存することを容易に認めることが出
来るようになる。
等の底部領域に異物質が存在する場合にはＳＥＸ測定技
術に依り一般的に現われるチャージアップ現象を徐々に
滅するために１次電子の数を減しても底部領域の波型が
上昇されるようになる。因って測定しようとする１Ｍの
底部領域に異物質が存することを容易に認めることが出
来るようになる。
一方、相互に異る物質が接している薄膜から現われる波
型は１次電子を試料の上部に走査させる際、互いに異な
る物質が相い隣り合う部分で２次電子が発生する。従っ
て、発生された２次電子の数に従いコントる。
型は１次電子を試料の上部に走査させる際、互いに異な
る物質が相い隣り合う部分で２次電子が発生する。従っ
て、発生された２次電子の数に従いコントる。
第３Ａ図はシリコン基板（１） 中央上部の、例をあげ
て酸化１１Ｊｉｉ！（７）が除去されたホールの断面を
表し、ここに電子線を走査させる際、第３Ｃ図の図示さ
れた波型と同じく底部領域は始作領域と同じ高さより始
めることを表したものである。また、第３８図は、シリ
コン基板（１）上部の酸化膜層＜７）の残りのホールの
断面を表し、１次電子を走査させる際、第３Ｃて拡大写
真でも観測が不可能である場合にも本発明に依る確認方
法で波型を分析することにより比較的詳しく知り得るこ
とが出来る。即ち、第４図はシリコン基板（１）上部に
第１ポリ層（２）と酸１ヒ物スペーサ（８）が有るホー
ルの断面図及びその波型を表したもので、ピークを把握
しＩＰＯＬＹ酸化物層（３）の縁部と第１ポリ層（２）
の縁部等を知り得ることが出来る。然る後バンパー、即
ち異物質の有る部分と酸化物スペーサ（８）の位置とは
波型分析を通じて確認が出来る。
て酸化１１Ｊｉｉ！（７）が除去されたホールの断面を
表し、ここに電子線を走査させる際、第３Ｃ図の図示さ
れた波型と同じく底部領域は始作領域と同じ高さより始
めることを表したものである。また、第３８図は、シリ
コン基板（１）上部の酸化膜層＜７）の残りのホールの
断面を表し、１次電子を走査させる際、第３Ｃて拡大写
真でも観測が不可能である場合にも本発明に依る確認方
法で波型を分析することにより比較的詳しく知り得るこ
とが出来る。即ち、第４図はシリコン基板（１）上部に
第１ポリ層（２）と酸１ヒ物スペーサ（８）が有るホー
ルの断面図及びその波型を表したもので、ピークを把握
しＩＰＯＬＹ酸化物層（３）の縁部と第１ポリ層（２）
の縁部等を知り得ることが出来る。然る後バンパー、即
ち異物質の有る部分と酸化物スペーサ（８）の位置とは
波型分析を通じて確認が出来る。
また、表面の拡大写真では知ることの出来ない、観測を
成したいとする物質が他の物質で履われている場合に本
発明のＳＥＭ装備を利用する確認方法に依り波型を観測
することにより異物質や薄膜の存在４否を確認できる。
成したいとする物質が他の物質で履われている場合に本
発明のＳＥＭ装備を利用する確認方法に依り波型を観測
することにより異物質や薄膜の存在４否を確認できる。
即第５図は、シリコン基板（１）上部に第１ポリ層（２
）を沈着し、その上にＩＰＯＬＹ酸化物層（３）を均一
なる厚さで成した試料の断面図及びその波型を表したも
ので、実際に断面で見る如く異物質が有る部分ａ−ｂ、
ｃ−ｄ、 ｅ−ｆ及びｇ−ｈ”は異物質のない部分″ｂ
−ｃ及びｆ−ｇ”よりやや高く成る。このような上部面
をＳＥＭ装備で測定した波型は図示の如くである。これ
を分析して見れば第５図の如く、異物質が有る部分はピ
ーク波型が表われることにより、結果的に第１ポリ層（
２）上部に異物質があることを認めることが出来る。（
ここにおいて異物質の無い部分の正常的な波型はピーク
波型のす、ｃ、ｆ及びｇが表われない）。
）を沈着し、その上にＩＰＯＬＹ酸化物層（３）を均一
なる厚さで成した試料の断面図及びその波型を表したも
ので、実際に断面で見る如く異物質が有る部分ａ−ｂ、
ｃ−ｄ、 ｅ−ｆ及びｇ−ｈ”は異物質のない部分″ｂ
−ｃ及びｆ−ｇ”よりやや高く成る。このような上部面
をＳＥＭ装備で測定した波型は図示の如くである。これ
を分析して見れば第５図の如く、異物質が有る部分はピ
ーク波型が表われることにより、結果的に第１ポリ層（
２）上部に異物質があることを認めることが出来る。（
ここにおいて異物質の無い部分の正常的な波型はピーク
波型のす、ｃ、ｆ及びｇが表われない）。
また、ホールの壁面と同一なる物質がエツジ工程の後で
も安全に除かれなか、否かの４否を波型分析を通じ確認
が出来る。即ち、第６Ａ図はハ シリコンウェーＭ（１）上部にＢＰＳＧ （６）と第１
ポリ層（２）を沈着しその上にフォトレジストＮ（９）
を沈着させた後ホールの面積程フォトレジスト（９）を
安全に除いた状態の断面図である。第６Ｂ図はホール内
部にフォトレジストが少し残っている状態の断面図で、
これらに対し、本発明の確認方法により各々波型を測定
した結果、第６Ｃ図と第６Ｄ図と同じ波型を得ることか
出来た。従って、本発明によりこの２つの波型を比較し
てみれば、底面部分波型の上昇する比率が顕著に区別さ
れることを分る如く薄膜が安全に除かれるかその残存の
可否を明らかに知り得る。
も安全に除かれなか、否かの４否を波型分析を通じ確認
が出来る。即ち、第６Ａ図はハ シリコンウェーＭ（１）上部にＢＰＳＧ （６）と第１
ポリ層（２）を沈着しその上にフォトレジストＮ（９）
を沈着させた後ホールの面積程フォトレジスト（９）を
安全に除いた状態の断面図である。第６Ｂ図はホール内
部にフォトレジストが少し残っている状態の断面図で、
これらに対し、本発明の確認方法により各々波型を測定
した結果、第６Ｃ図と第６Ｄ図と同じ波型を得ることか
出来た。従って、本発明によりこの２つの波型を比較し
てみれば、底面部分波型の上昇する比率が顕著に区別さ
れることを分る如く薄膜が安全に除かれるかその残存の
可否を明らかに知り得る。
また、本発明の確認方法によれば、ウェット（ｌｉｌＥ
Ｔ）、ドライ（ＤＲＹ）エッチ等により成るホールの縁
部の巾を知ることが出来る。即ち、第７Ａ図はウェット
とドライ接続エッチより成るホール上部の一定部分が除
かれる状態の断面図で、電子線を走査し測定された波型
は第７Ｂ図と同じ。
Ｔ）、ドライ（ＤＲＹ）エッチ等により成るホールの縁
部の巾を知ることが出来る。即ち、第７Ａ図はウェット
とドライ接続エッチより成るホール上部の一定部分が除
かれる状態の断面図で、電子線を走査し測定された波型
は第７Ｂ図と同じ。
測定された波型のピークの位！より第７Ａ図の外径と内
径を測定することが出来る。
径を測定することが出来る。
上記の如く本発明の確認方法として波型を測定の結果、
従来のＳＥＮ装備を使用し拡大写真で表面を検査できな
かったことを本発明によればハ 簡単に明らかな確認を成すことが出来、シリコンウェー
バを破損することなしにそのままの状態で確認すること
だ出来るため経済性及び時間の節約と工程の正確性を高
めることが出来る。
従来のＳＥＮ装備を使用し拡大写真で表面を検査できな
かったことを本発明によればハ 簡単に明らかな確認を成すことが出来、シリコンウェー
バを破損することなしにそのままの状態で確認すること
だ出来るため経済性及び時間の節約と工程の正確性を高
めることが出来る。
第１図は、薄膜に対するＳＥＸの測定波型の型態からチ
ャージアップ状態を示す波型図。 第２Ａ［Ｎ、２Ｂ図及び２ＣＩ］は、１次電子の数を段
階的に減少することによる２次電子の波型図。 第３Ａ図は、酸化膜が除去されたホールの断面図。 第３Ｂ図は、酸化膜が残っているホールの断面図。 第３Ｃ図は、本発明の方法により第３Ａ図の酸化膜が除
かれたホールで５Ｅ）４による測定波型図。 第３Ｄ図は、本発明の方法により第３Ｂ図の酸化膜が存
在するホールでＳＥＭによる測定波型図。 第４Ｍ２は、第１ポリ層とスペーサが有するホールの断
面とその波型口。 第５図は、ＩＰＯＬＹ酸化物層内部に異物質がある棒の
断面とその波型図。 第６Ａ図は、フォトレジストが除去されたホールの断面
図。 第６Ｂ図は、フォトレジストが残っているホールの断面
図。 第６Ｃ図は、本発明の方法により第６Ａ図のフォトレジ
ストが除かれたホールの測定波型図。 第６Ｄ図は、本発明の方法により第６Ｂ図のフォトレジ
ストが残っているホールの測定波型図。 第７Ａ図は、ウェット、ドライエッチによりホール上部
が一部除がれな断面図。 第７Ｂ図は本発明の方法により第７Ａ図のＳＥＭに依る
測定波型図。 １：シリコン基板 ２：第１ポリ層（薄膜２） ３ ： ＩＰＯＬＹＰｉ化物層（ＩＮＴＥＲＰＯＬＹ
０ＸＩＤＥ ＬＡＹＥｌ’（１）４；第２ポリ層 ５二負荷（ＬＯ＾Ｄ）酸化物層 ６ ： ＢＰＳＧ （ＢＯＲＯ−ＰＨＯ５ＰＯ５
ＩＬＩＣＡ ＧＬ八へ５）７：ａ化膜層 ８ニスペーサ（ＳＰＡＣＥＲ）酸ｆヒ物９：フォトレジ
スト
ャージアップ状態を示す波型図。 第２Ａ［Ｎ、２Ｂ図及び２ＣＩ］は、１次電子の数を段
階的に減少することによる２次電子の波型図。 第３Ａ図は、酸化膜が除去されたホールの断面図。 第３Ｂ図は、酸化膜が残っているホールの断面図。 第３Ｃ図は、本発明の方法により第３Ａ図の酸化膜が除
かれたホールで５Ｅ）４による測定波型図。 第３Ｄ図は、本発明の方法により第３Ｂ図の酸化膜が存
在するホールでＳＥＭによる測定波型図。 第４Ｍ２は、第１ポリ層とスペーサが有するホールの断
面とその波型口。 第５図は、ＩＰＯＬＹ酸化物層内部に異物質がある棒の
断面とその波型図。 第６Ａ図は、フォトレジストが除去されたホールの断面
図。 第６Ｂ図は、フォトレジストが残っているホールの断面
図。 第６Ｃ図は、本発明の方法により第６Ａ図のフォトレジ
ストが除かれたホールの測定波型図。 第６Ｄ図は、本発明の方法により第６Ｂ図のフォトレジ
ストが残っているホールの測定波型図。 第７Ａ図は、ウェット、ドライエッチによりホール上部
が一部除がれな断面図。 第７Ｂ図は本発明の方法により第７Ａ図のＳＥＭに依る
測定波型図。 １：シリコン基板 ２：第１ポリ層（薄膜２） ３ ： ＩＰＯＬＹＰｉ化物層（ＩＮＴＥＲＰＯＬＹ
０ＸＩＤＥ ＬＡＹＥｌ’（１）４；第２ポリ層 ５二負荷（ＬＯ＾Ｄ）酸化物層 ６ ： ＢＰＳＧ （ＢＯＲＯ−ＰＨＯ５ＰＯ５
ＩＬＩＣＡ ＧＬ八へ５）７：ａ化膜層 ８ニスペーサ（ＳＰＡＣＥＲ）酸ｆヒ物９：フォトレジ
スト
Claims (3)
- （１）半導体素子のマスキング及びエッチング工程の安
定性確認方法において、 工程状態を確認しうる対象試料上にＳＥＭの電子線、即
ち、一次電子を走査させて発生するチャージアップ部分
を含む２次電子の波型を測定し、 上記チャージアップ部分を平坦化させ得る様１次電子の
走査数を段階的に減し放出される上記２次電子波型を測
定し、上記最初に走査される１次電子に依り測定される
２次電子の波型と、上記１次電子の走査数を段階的に減
し測定される２次電子の波型での始作領域、底部領域及
び終了領域各々の波型の間の変化分に対する差を比較し
試料上の異物質の有無を検出するＳＥＭの波型を用いる
マスキング及びエッチング工程の安全性確認方法。 - （２）第１項において、 上記段階的に減し、走査される上記１次電子の走査数は
１段階で５×１０＾−＾１＾２（Ａ）、２段階に１．８
×１０＾−＾１＾２（Ａ）及び３段階に０．８×１０＾
−＾１＾２（Ａ）に段階的に減し測定することを特徴と
するＳＥＭの波型を用いるマスキング及びエッチング工
程の安定性確認方法。 - （３）第１項において、 上記２次電子の波型での上記始作領域、底部領域及び終
了領域各々の波型の高さに対する変化分に従いマスクパ
ターンの形像及び角部分を検出することを特徴とするＳ
ＥＭの波型を利用するマスキング及びエッチング工程の
安定性の確認方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019880014996A KR920001876B1 (ko) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Sem의 파형을 이용한 마스킹(masking) 및 에칭(etching) 공정의 안정성 확인방법 |
| KR88-14996 | 1988-11-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02199830A true JPH02199830A (ja) | 1990-08-08 |
| JP2537095B2 JP2537095B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=19279259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1297237A Expired - Fee Related JP2537095B2 (ja) | 1988-11-15 | 1989-11-14 | Ｓｅｍ波型を利用するマスキング及びエッチング工程の安定性確認方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537095B2 (ja) |
| KR (1) | KR920001876B1 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231931A (ja) * | 1985-08-05 | 1987-02-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電子ビ−ム照射装置および該装置による試験、測定方法 |
-
1988
- 1988-11-15 KR KR1019880014996A patent/KR920001876B1/ko not_active Expired
-
1989
- 1989-11-14 JP JP1297237A patent/JP2537095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231931A (ja) * | 1985-08-05 | 1987-02-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電子ビ−ム照射装置および該装置による試験、測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920001876B1 (ko) | 1992-03-06 |
| KR900008611A (ko) | 1990-06-04 |
| JP2537095B2 (ja) | 1996-09-25 |
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