JPH10239258A - 電子デバイスの検査装置及び製造プロセス - Google Patents
電子デバイスの検査装置及び製造プロセスInfo
- Publication number
- JPH10239258A JPH10239258A JP9041871A JP4187197A JPH10239258A JP H10239258 A JPH10239258 A JP H10239258A JP 9041871 A JP9041871 A JP 9041871A JP 4187197 A JP4187197 A JP 4187197A JP H10239258 A JPH10239258 A JP H10239258A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- analyzer according
- sample
- electron
- electron beam
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- Pending
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電子デバイス上の同一構造の繰り返しパターン
にエネルギビームを同時照射し、試料に損傷をあたえ
ず、特定パターンの情報を得ることを可能とする。 【解決手段】マスク６を持つ分析評価装置。
にエネルギビームを同時照射し、試料に損傷をあたえ
ず、特定パターンの情報を得ることを可能とする。 【解決手段】マスク６を持つ分析評価装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体等の電子部品
の微細パターンの評価方法、検査法方法及び製造方法お
よびその装置に関する。
の微細パターンの評価方法、検査法方法及び製造方法お
よびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子などの電子部品を製造する
際、各工程で正しく微細パターンが形成されているかど
うか評価することが重要と成る。一般に微細パターンを
評価、分析する装置にはたとえば固体表面分析（大西孝
治、堀池靖浩、吉原一紘編；講談社）ｐ９６に記載され
ている様なマイクロオージェ電子分光装置がある。この
装置は図に示す様に電子ビームを一点に収束させ、その
部分から発生したオージェ電子を検出することにより、
微小領域の評価を行う。
際、各工程で正しく微細パターンが形成されているかど
うか評価することが重要と成る。一般に微細パターンを
評価、分析する装置にはたとえば固体表面分析（大西孝
治、堀池靖浩、吉原一紘編；講談社）ｐ９６に記載され
ている様なマイクロオージェ電子分光装置がある。この
装置は図に示す様に電子ビームを一点に収束させ、その
部分から発生したオージェ電子を検出することにより、
微小領域の評価を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述したオー
ジェ電子分光で、評価、解析に耐えうるスペクトルを得
るためには、照射電子の量を増やす必要がある。多量の
電子をサブマイクロメータの微細領域に照射すると、分
析対象部は損傷を被り、正しい情報を得ることができな
い。
ジェ電子分光で、評価、解析に耐えうるスペクトルを得
るためには、照射電子の量を増やす必要がある。多量の
電子をサブマイクロメータの微細領域に照射すると、分
析対象部は損傷を被り、正しい情報を得ることができな
い。
【０００４】このためたとえば洗浄プロセス開発などで
は、デバイスまで試作し、電気特性を評価するまで、洗
浄プロセスの効果が不明であり、そのため開発に多大時
間がかかり、製品のコストアップにつながっていた。
は、デバイスまで試作し、電気特性を評価するまで、洗
浄プロセスの効果が不明であり、そのため開発に多大時
間がかかり、製品のコストアップにつながっていた。
【０００５】本発明の目的は分析対象部に損傷を誘起せ
ず、微細パターンの情報を得ることを可能とし、プロセ
ス開発の期間短縮をはかり、製造コストを低減させる手
段を提供することにある。
ず、微細パターンの情報を得ることを可能とし、プロセ
ス開発の期間短縮をはかり、製造コストを低減させる手
段を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、複数の部位にエネルギビームを分散し
て照射し、プロセス開発に必要な微細パターンの情報を
得る手段を提供する。すなわち半導体素子等の微細パタ
ーンは、ある構造が繰り返し現れる、繰り返しパターン
であることが多い。プロセス開発では、繰り返しのパタ
ーン全体の総合的な情報を把握すれば十分であることが
多い。この繰り返しパターンの各要素ごとにエネルギビ
ームを分散して同時に照射し、各照射部から発生する信
号を同時に検出すれば、各要素へのエネルギビーム照射
量を損傷を誘起させない程度に少なくしても十分な情報
を得ることができる。
に、本発明では、複数の部位にエネルギビームを分散し
て照射し、プロセス開発に必要な微細パターンの情報を
得る手段を提供する。すなわち半導体素子等の微細パタ
ーンは、ある構造が繰り返し現れる、繰り返しパターン
であることが多い。プロセス開発では、繰り返しのパタ
ーン全体の総合的な情報を把握すれば十分であることが
多い。この繰り返しパターンの各要素ごとにエネルギビ
ームを分散して同時に照射し、各照射部から発生する信
号を同時に検出すれば、各要素へのエネルギビーム照射
量を損傷を誘起させない程度に少なくしても十分な情報
を得ることができる。
【０００７】これにより、プロセス開発に必要な情報を
素早く得ることが可能となり、開発期間の大幅な短縮を
はかることが可能となり製造コストを低減させることが
できる。
素早く得ることが可能となり、開発期間の大幅な短縮を
はかることが可能となり製造コストを低減させることが
できる。
【０００８】
［実施例１］図１〜図４に本発明の第２の実施例を示
す。図１、図２を参照して評価装置部分の説明を行う。
１は電子源、２は引き出し電極、３は電界型レンズ、４
は磁界型レンズ、５はオージェ電子分光を行うＣＭＡ型
分光器、６はマスク、７は分析対象の試料、８は電子ビ
ーム、９は観測したい繰り返しパターンの要素を示す。
す。図１、図２を参照して評価装置部分の説明を行う。
１は電子源、２は引き出し電極、３は電界型レンズ、４
は磁界型レンズ、５はオージェ電子分光を行うＣＭＡ型
分光器、６はマスク、７は分析対象の試料、８は電子ビ
ーム、９は観測したい繰り返しパターンの要素を示す。
【０００９】電子源から引き出し電極２で電子を引き出
し、電界型レンズ３及び磁界型レンズ４により、電子ビ
ームの発散角をほぼ０として、マスク６に入射する。マ
スク６は観測したいパターンに併せて製作されている。
図２に示す様にマスク透過後は繰り返しパターンのみに
選択的に電子ビームが入射する。ここから生成したオー
ジェ電子をＣＭＡ型電子分光器で分光後検出しスペクト
ルを得る。
し、電界型レンズ３及び磁界型レンズ４により、電子ビ
ームの発散角をほぼ０として、マスク６に入射する。マ
スク６は観測したいパターンに併せて製作されている。
図２に示す様にマスク透過後は繰り返しパターンのみに
選択的に電子ビームが入射する。ここから生成したオー
ジェ電子をＣＭＡ型電子分光器で分光後検出しスペクト
ルを得る。
【００１０】図３に本装置で測定したコンタクトホール
底部１０を測定した結果である。図３の様に非常に明確
なスペクトルを得ることができた。スペクトルにはＳｉ
のほかにＯに由来するピークも観測され、これは底部に
導通不良の原因となる酸化膜が生成していることを示し
ている。
底部１０を測定した結果である。図３の様に非常に明確
なスペクトルを得ることができた。スペクトルにはＳｉ
のほかにＯに由来するピークも観測され、これは底部に
導通不良の原因となる酸化膜が生成していることを示し
ている。
【００１１】図４は洗浄プロセス開発に適用した実施例
である。コンタクトホール底部の異物あるいは酸化膜が
洗浄除去されていないと、導通不良の原因となる。
である。コンタクトホール底部の異物あるいは酸化膜が
洗浄除去されていないと、導通不良の原因となる。
【００１２】従来は図４（ａ）の様に、一旦デバイスを
製作してデバイス性能をチェックすることにより洗浄工
程の有用性を評価していた。
製作してデバイス性能をチェックすることにより洗浄工
程の有用性を評価していた。
【００１３】図１の装置を使用し、図４（ｂ）の様に洗
浄後プロセス開発を行う。この方式では直ちに、洗浄プ
ロセスの有効性が評価可能であり、開発期間の大幅な短
縮ができる。
浄後プロセス開発を行う。この方式では直ちに、洗浄プ
ロセスの有効性が評価可能であり、開発期間の大幅な短
縮ができる。
【００１４】［実施例２］図５〜図１０に本発明の第２
の実施例を示す。図５を参照して評価装置部分の説明を
行う。２１は液体金属イオン源、２２はイオン引き出し
電極、２３はイオン用電界型レンズ、６はマスク、７は
分析対象試料、２４は飛行時間型の質量分析計である。
の実施例を示す。図５を参照して評価装置部分の説明を
行う。２１は液体金属イオン源、２２はイオン引き出し
電極、２３はイオン用電界型レンズ、６はマスク、７は
分析対象試料、２４は飛行時間型の質量分析計である。
【００１５】液体金属イオン源２１からイオン引き出し
電極２でイオンを引き出し、イオン用電界レンズ２３で
イオンビームの発散角をほぼ０として、マスク６に入射
する。マスク６は観測したいパターンに併せて製作され
ている。図６に示す様にマスク透過後は繰り返しパター
ンのみに選択的にイオンビーム２５が入射する。ここか
ら生成した２次イオンを飛行時間型質量分析計２４で質
量分析を行う。
電極２でイオンを引き出し、イオン用電界レンズ２３で
イオンビームの発散角をほぼ０として、マスク６に入射
する。マスク６は観測したいパターンに併せて製作され
ている。図６に示す様にマスク透過後は繰り返しパター
ンのみに選択的にイオンビーム２５が入射する。ここか
ら生成した２次イオンを飛行時間型質量分析計２４で質
量分析を行う。
【００１６】図６に本装置で測定したコンタクトホール
底部１０を測定した結果である。図６の様に非常に明確
なスペクトルを得ることができた。スペクトルにはＳｉ
Ｏのフラグメントピークに由来するピークも観測され、
これは底部に導通不良の原因となる酸化膜が生成してい
ることを示している。
底部１０を測定した結果である。図６の様に非常に明確
なスペクトルを得ることができた。スペクトルにはＳｉ
Ｏのフラグメントピークに由来するピークも観測され、
これは底部に導通不良の原因となる酸化膜が生成してい
ることを示している。
【００１７】本実施例でも図４、図５に述べたような洗
浄評価が可能である。空間分解能ではこの方法は実施例
１の方法にはおよばないが、感度面では、はるかに優れ
ており、ゲート酸化膜形成プロセス等より超微量の汚染
が重要となる工程の開発にはこちらの方法のほうが有力
となる。
浄評価が可能である。空間分解能ではこの方法は実施例
１の方法にはおよばないが、感度面では、はるかに優れ
ており、ゲート酸化膜形成プロセス等より超微量の汚染
が重要となる工程の開発にはこちらの方法のほうが有力
となる。
【００１８】［実施例３］図７に実施例３を示す。本実
施例は実施例１とほぼ同じであるがマスクのあとに縮小
投影用の電子レンズ３１を設置しており、試料表面上に
縮小投影して電子を照射可能である。この方法を使えば
パターンの大きなマスクを使用できマスクの製作のコス
トを削減することが可能である。
施例は実施例１とほぼ同じであるがマスクのあとに縮小
投影用の電子レンズ３１を設置しており、試料表面上に
縮小投影して電子を照射可能である。この方法を使えば
パターンの大きなマスクを使用できマスクの製作のコス
トを削減することが可能である。
【００１９】［実施例４］図８に実施例４を示す。本実
施例は実施例４とほぼ同じであるが実施例３と同様、マ
スクの後に縮小投影用のイオンレンズ４１を設置してあ
る。この場合もやはりパターンの大きなマスクを使用で
き、マスク製作のコストを削減できる。
施例は実施例４とほぼ同じであるが実施例３と同様、マ
スクの後に縮小投影用のイオンレンズ４１を設置してあ
る。この場合もやはりパターンの大きなマスクを使用で
き、マスク製作のコストを削減できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明では、電子デバイス上の同一構造
の繰り返しパターンにエネルギビームを同時照射し、発
生する光、Ｘ線、電子、イオン等を同時に検出する機構
を採用することにより、試料に損傷をあたえず、特定パ
ターンの情報を得ることが可能となった。これにより洗
浄プロセス開発期間の短縮等を可能とすることができ
た。
の繰り返しパターンにエネルギビームを同時照射し、発
生する光、Ｘ線、電子、イオン等を同時に検出する機構
を採用することにより、試料に損傷をあたえず、特定パ
ターンの情報を得ることが可能となった。これにより洗
浄プロセス開発期間の短縮等を可能とすることができ
た。
【図１】本発明の実施例１の装置の説明図。
【図２】本発明の実施例１の試料周辺の説明図。
【図３】実施例１の装置で測定したスペクトル図。
【図４】実施例１での洗浄プロセス開発系統図。
【図５】実施例２の装置の説明図。
【図６】実施例２で測定したスペクトル図。
【図７】実施例３の装置の説明図。
【図８】実施例４の装置の説明図。
１…電子源、 ２…引き出し電極、 ３…電界型レンズ、 ４…磁界型レンズ、 ５…ＣＭＡ型分光器、 ６…マスク。
Claims (17)
- 【請求項１】試料の複数ヵ所の特定部に同時にエネルギ
ビームを照射する機構を備え、上記エネルギビームの照
射により発生する光、Ｘ線、電子、イオンを同時に検出
する機構を備えることを特徴とする微小領域分析装置。 - 【請求項２】半導体素子、液晶表示素子の電子デバイス
上の同一構造の繰り返しパターン中の一つ以上の特定パ
ターンにのみ同時にエネルギビームを照射する機構を備
え、上記エネルギビームの照射により発生する光、Ｘ
線、電子、イオンを同時に検出する機構を備えることを
特徴とする特定領域分析装置。 - 【請求項３】請求項２の構造を持つ分析装置を用いた特
定パターンに付着する汚染あるいは特定パターンにおけ
る劣化を検出する検査装置。 - 【請求項４】請求項２の構造を持つ検査装置を用いた製
造プロセス評価装置及び製造プロセス。 - 【請求項５】請求項１または２において、上記エネルギ
ビームを電子ビームとし、発生するＡuger電子を検出す
る分析装置。 - 【請求項６】請求項１または２において、電子ビームの
入射方向の傾きを試料表面法線から±６ｄｅｇ以内のい
ずれかの角度にする分析装置。 - 【請求項７】請求項６において、電子ビームを発生する
電子銃と、Ａuger電子を検出する分光器を同軸上に配置
する分析装置。 - 【請求項８】請求項５において、電子ビーム源と試料の
間に試料上の測定したい特定部にのみ、電子ビームが照
射される為のマスクを備える分析装置。 - 【請求項９】請求項７において、マスクと試料の間に縮
小露光系の電子レンズを備える分析装置。 - 【請求項１０】請求項７において、電子デバイス表面上
のパターンを形成する為に用いた、ホトレジストをその
ままマスクとして用いる分析装置。 - 【請求項１１】請求項７において、マスクを２次元的に
走査することにより分析部位を２次元的に走査する分析
装置。 - 【請求項１２】請求項１及び２において、エネルギビー
ムをイオンビームとし、発生する２次イオンを質量分析
計で検出する分析装置。 - 【請求項１３】請求項１及び２において、電子ビームの
入射方向の傾きを試料表面法線から±６ｄｅｇ以内のい
ずれかの角度にする分析装置。 - 【請求項１４】請求項１２において、イオンビーム源と
試料の間に試料上の測定したい特定部にのみ、電子ビー
ムが照射される為のマスクを備える分析装置。 - 【請求項１５】請求項１４において、マスクと試料の間
に縮小露光系のイオンレンズを備える分析装置。 - 【請求項１６】請求項１４において、電子デバイス表面
上のパターンを形成する為に用いた、ホトレジストをそ
のままマスクとして用いる分析装置。 - 【請求項１７】請求項１４において、マスクを２次元的
に走査することにより分析部位を２次元的に走査する分
析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9041871A JPH10239258A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 電子デバイスの検査装置及び製造プロセス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9041871A JPH10239258A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 電子デバイスの検査装置及び製造プロセス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10239258A true JPH10239258A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12620336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9041871A Pending JPH10239258A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 電子デバイスの検査装置及び製造プロセス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10239258A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007125726A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | University Of Yamanashi | イメージングが可能なクラスタイオン衝撃によるイオン化方法および装置ならびにエッチング方法および装置 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP9041871A patent/JPH10239258A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007125726A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | University Of Yamanashi | イメージングが可能なクラスタイオン衝撃によるイオン化方法および装置ならびにエッチング方法および装置 |
| JPWO2007125726A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2009-09-10 | 国立大学法人山梨大学 | イメージングが可能なクラスタイオン衝撃によるイオン化方法および装置ならびにエッチング方法および装置 |
| JP4639341B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-02-23 | 国立大学法人山梨大学 | クラスタイオン衝撃によるエッチング方法およびそれを利用した質量分析方法 |
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